[實用新型]一種粘度計數字溫度測量電路

無效

• 申請號: 201020165802.5
• 申請日: 2010-04-20
• 公開（公告）號: CN201653852U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 吳亞鋒;陳文亮
• 申請（專利權）人: 上海精密科學儀器有限公司
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01K7/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本實用新型屬于電子科學與技術領域，涉及一種用于粘度計溫度控制的數字溫度測量電路。

背景技術

粘度是衡量流體流動性的指標，表示流體流動的分子間摩擦而產生阻力的大小。粘度測量廣泛應用于石油、化工、紡織、國防、醫學等領域，如臨床醫學中，測量血液及生理液體的粘度已成為心腦血管疾病的重要診斷依據。在粘度測量中，影響粘度值改變而產生誤差的最主要因素是溫度。液體的粘度，無論是牛頓液體還是非牛頓液體，通常是隨著溫度的升高而降低，大多數試樣的粘度對溫度的變化非常敏感，要求控溫精度能達到±0.1℃以上。

粘度計溫度測量電路是粘度計電路的重要組成部分，傳統的粘度計多采用鉑電阻溫度傳感器(RTD)模擬測量電路。RTD采用半導體材料，通常是用鉑制成的熱敏感電阻器，但是鉑電阻會與溫度呈非線性關系，價格較貴，高溫下不宜在還原性介質中使用。而且，由于鉑電阻模擬測量電路采用模擬放大電路，電路較為復雜，器件的一致性不理想，需要調試工人參照標準的溫度計進行校準，測量精度不高，工作繁瑣。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于粘度計溫度控制的數字溫度測量電路，它具有設計結構簡單，操作、維護簡便，性價比高的優點，無需人工干預，大大減輕了操作人員的勞動強度。

為實現上述目的，本實用新型提出一種粘度計數字溫度測量電路，由電平轉換部分、中央處理主機和溫度采集部分三部分組成；電平轉換部分完成將微控制器的TTL電平轉換為RS-485電平的功能，可以將微控制器串行口的通信距離延長至1200m以上(以9600bps速率傳輸時)；中央處理主機由微控制器(MCU)負責將由溫度采集部分采集到的溫度信號實時儲存下來供外部調取；溫度采集部分由溫度傳感器和工作電源組成，用于采集被測液體試樣的溫度，并將溫度信號輸出到中央處理主機。

上述電平轉換部分采用Maxim公司的MAX485接口芯片，MAX485采用單一電源+5V，額定電流為300μA，半雙工通訊方式；一端和微控制器連接實現接收和發送信號，另一端以雙絞線連線插座，實現和外部模塊通信。中央處理主機選用低功耗8位微控制器W78E365芯片。溫度采集部分采用美國Dallas公司生產的一種新型一線式溫度傳感器DS18B20，它集溫度測量、A/D轉換于一體，溫度測量范圍為-55℃～+125℃，可編程為9位～12位A/D轉換精度，測溫分辨率可達0.0625℃，被測溫度用符號擴展的16位數字量方式串行輸出；其工作電源通過上拉電阻從他端引入。

本實用新型構圖簡單，以較少的成本實現了較高精度的粘度計數字溫度測量，是采用鉑電阻溫度傳感器(RTD)模擬測量電路的理想替代品。

附圖說明

圖1是本實用新型電路的原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

本實用新型由電平轉換部分1、中央處理主機2和溫度采集部分3三部分組成。

電平轉換部分1完成TTL電平和RS-485電平轉換。一端和微控制器(MCU)連接實現接收和發送信號，另一端以雙絞線連線插座，實現和外部模塊通信；現使用MAX485芯片，RO和DI端分別為芯片內部接收器的輸出和驅動器的輸入端，分別與中央處理主機2的微控制器的RXD和TXD相連；RE和DE端分別為接收和發送的使能端。當RE為邏輯0時，器件處于接收狀態；當DE為邏輯1時，器件處于發送狀態，因為MAX485工作在半雙工狀態，所以只需用微控制器(MCU)的一個管腳P1.1控制這兩個引腳即可；A端和B端分別為接收和發送的差分信號端，當A引腳的電平高于B時，代表發送的數據為1；當A的電平低于B端時，代表發送的數據為0。

中央處理主機2由微控制器(MCU)負責將由溫度采集部分采集到的溫度信號實時儲存下來供外部調取，MCU通過P1.0讀寫數字采集部分3，得到溫度數據后可以通過轉換器MAX485傳送到外部模塊。

溫度采集部分3采用的溫度傳感器DS18B20具體連線只需3條線，除了電源和地，只占用微處理器(MCU)的一個輸入輸出口P1.0；同時將P1.0引腳采用一只4.7kΩ的上拉電阻R上拉至工作電源VCC。

系統整個溫度測量設計完成，根據以上的設計，粘度計溫度測量的數字化和智能化程度得到提高，裝配調試工人不再需要校準溫度，減少裝調工序，并且電路簡化，性價比提高。