[實用新型]一種熱電阻信號采集轉換裝置

無效

• 申請號: 200920239232.7
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN201508249U
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 樊慶欣;劉安正;劉成梅;王沙
• 申請（專利權）人: 青島海天煒業自動化控制系統有限公司
• 主分類號: G01K7/20
• 分類號: G01K7/20
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 于正河

技術領域：

本實用新型屬于測量工控行業電子技術領域，涉及一種熱電阻信號采集處理裝置。采集并處理熱電阻型傳感器產生的微弱小信號，將轉換過的數據送MCU處理后，再傳給控制系統或計算機，實現溫度點的數據采集、分析、調用或監控等功能。

背景技術：

熱電阻信號的應用非常廣泛，在涉及熱源電路測量技術領域中經常要對其電信號進行采集和處理，目前，常見的應用場合一般應用于工廠企業的控制裝置或設備，用來采集反應設備的溫度以便進行自動化控制。在工業生產現場，熱電阻型小信號屬于其中比較重要的一種，各控制系統生產廠家，因技術差異，其生產的控制系統所能采集和處理的信號也各不相同。對于熱電阻型微弱信號，現有的大多數生產廠家其處理方式是：經現場儀表轉換為標準的電壓或電流信號，再傳送給控制系統進行處理后控制負荷使用。這樣每一個傳感器都要接一個現場儀表，耗費大量儀表和資金；而在有些技術水平比較高的廠家，設計為現場熱電阻信號直接進控制室，在其控制系統中專門設計一種卡件，集中處理此類信號，處理完的數據可以直接由控制系統使用，節省很多現場儀表和資金。歸結起來，現有的采集和處理熱電阻微弱信號并轉換其電信號的技術普遍存在著電路設計相對結構復雜，對微弱信號采集靈敏度低，處理與轉換性能差，其形成的設備制備成本高，使用操作不便等突出缺點。

發明內容：

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計一種新型熱電阻信號采集處理電路及其裝置，該電路能采集熱阻信號并實現精確的數據轉換，準確的反應現場溫度點的客觀情況，將轉換過的24位代碼數據送CPU處理后，進而傳送給工業自動化控制系統或計算機，以實現溫度點的數據采集、分析、調用或監控等功能

為了實現上述目的，本實用新型涉及的熱電阻信號采集處理裝置主體電路結構包括熱電阻信號輸入單元、穩壓嵌位單元、過壓保護單元、精確參考電壓單元、數據采集單元和數據轉換(模擬數字轉換)單元電連通組合而成；熱電阻信號輸入單元采用三線制帶補償接入方式，分別接輸入端ABC三點；穩壓嵌位單元由五個二極管電連通組成；過壓保護單元由三個二極管組成；精確參考電壓單元由電壓跟隨器、精密穩壓器、電容、電阻電連通組成；數據采集單元由晶閘管、電壓比較器、電阻、電容組成；數據轉換單元由數據轉換器和晶振組成；其各器件電源輸入接口采用標準+5V直流電源供電。

本實用新型輸入端的熱電阻信號輸入為三線制補償接入結構，三線并行接入穩壓嵌位電路，五個二極管D1～D5串聯后與過壓保護電路中的二極管D6并聯后再串聯二極管D8后與二極管D7并聯構成輸入結構穩壓嵌位電路單元；電壓跟隨器U4、穩壓器U5、電容器C2和電阻R5電連接組合構成參考電壓電路單元，其電壓跟隨器U4的1腳、4腳與電容器C2公共接點接入數據轉換器U3，數據轉換器U3的輸入、輸出兩端的上二個腳之間并接晶振XTAL，數據轉換器U3的IN+與IN-二腳之間跨接電容器C1，電容器C1與U3的IN-公共點串接電阻R2后接入晶閘管U1和二極管D7的公共點，晶閘管U1的1腳通過電阻R4接電源，電壓比較器U2的6腳與晶閘管U1的4腳公共點通過電阻R3接入電源，二極管D1、D6、D7的公共點串接電阻R1后接入電容器C1與數據轉換器U3的IN₊腳公共點，構成一體式結構的信號轉換裝置主體。

本實用新型與現有技術相比，其電路設計結構合理，原理安全可靠，對微弱信號采集靈敏度高，處理性能好，可供多種工業控制設備使用。

附圖說明：

圖1為本實用新型的電路連接結構原理示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步說明。

實施例：