[實(shí)用新型]一種溫度測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120406716.3
• 申請(qǐng)日: 2011-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202255672U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏杰;胡祺君;錢(qián)衛(wèi)東;金欣
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州索拉科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01K7/16
• 分類(lèi)號(hào): G01K7/16
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種能高速精確的測(cè)量溫度，并且對(duì)其他電路干擾幾乎為零，可以放在其他傳感器旁邊做溫度補(bǔ)償使用的溫度測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前工業(yè)上對(duì)溫度測(cè)量的要求越來(lái)越高，而通用的數(shù)字溫度傳感器，比如DS18B20，測(cè)量速度慢、精確度低、特別對(duì)小信號(hào)電路干擾大，已經(jīng)不被工業(yè)所接受。怎么才能高效、精確、高速測(cè)量溫度、并且對(duì)其他電路沒(méi)有干擾，可以使用此技術(shù)。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，各種傳感器出現(xiàn)在我們面前，而傳感器受溫度影響很多，怎么通過(guò)傳感器精確地測(cè)試出想要的信號(hào)，那必須對(duì)測(cè)試信號(hào)做溫度補(bǔ)償，這就需要高效精確地測(cè)試出溫度做軟件溫度補(bǔ)償。

電子技術(shù)的日益發(fā)展，傳統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代電子需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種溫度測(cè)量系統(tǒng)，采用MCU微處理器ARM11芯片，采用曲線擬合實(shí)現(xiàn)算法實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量，精確度可以到達(dá)0.01℃，測(cè)量速度根據(jù)ADC轉(zhuǎn)換速度決定，可以達(dá)到10us一次。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案是：

一種溫度測(cè)量系統(tǒng)，所述溫度測(cè)量系統(tǒng)為硬件電阻橋零溫飄的電路，其由模擬溫度傳感器RT、電阻R2、電阻R3、電阻R4和R5組成的全橋型電路、分壓電阻R1以及整流二極管D1組成，所述電阻R2、R3、R4和R5組成全橋型電路，模擬溫度傳感器RT電阻值變化對(duì)應(yīng)與運(yùn)放U1輸入端的電壓值的變化，通過(guò)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)化，MCU就可以精確高速測(cè)試出溫度值。

優(yōu)選的所述整流二極管D1是溫飄很小的整流二極管，所述溫度傳感器RT是對(duì)溫度敏感的電阻，模擬溫度傳感器RT與R3并聯(lián)在電路中，電阻R2和電阻R4阻值相等，電阻R3和電阻R5的阻值相等。

本實(shí)用新型的有益效果是：能高效精確地提供上位軟件可以處理的溫度值，在一些需要溫度補(bǔ)償算法的電子系統(tǒng)中非常合適，比如測(cè)試光學(xué)的亮度和波長(zhǎng)是做溫度補(bǔ)償，也可以使用在高級(jí)的溫度測(cè)量?jī)x器中，其測(cè)試穩(wěn)定、溫度感應(yīng)敏感、測(cè)量速度快，上位機(jī)軟件操作簡(jiǎn)單高效。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為RT溫度傳感器電阻值與溫度的曲線圖

圖3為AD值和溫度之間的曲線圖

圖4為AD值和溫度之間的曲線擬合圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例作詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。

如圖1所示的一種溫度測(cè)試系統(tǒng)，RT是模擬溫度傳感器，放在待測(cè)傳感器旁邊做溫度補(bǔ)償，電阻R2、R3、R4和R5組成一個(gè)全橋型電路，消除溫度對(duì)電阻值的影響，也是一種硬件實(shí)現(xiàn)電阻零溫飄的方法。R1是一個(gè)分壓電阻，D1是整流二極管，將電阻橋兩端電壓恒定到一個(gè)固定的電壓值，D1是溫飄很小的整流二極管。溫度傳感器RT是對(duì)溫度敏感的電阻，RT與R3并聯(lián)在電路中，通常R2和R4電阻值相等，R3和R5的電阻相等。如果RT電阻值為無(wú)窮大或RT沒(méi)有接入電路上，進(jìn)入運(yùn)放U1輸入端的電壓值相等。RT電阻值變化對(duì)應(yīng)與運(yùn)放U1輸入端的電壓值的變化，通過(guò)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)化，MCU就可以精確高速測(cè)試出溫度值。

圖2中X軸是電阻值，單位為歐姆，Y軸是溫度值，單位為攝氏度。此曲線圖是根據(jù)溫度傳感器的Datasheet里面數(shù)據(jù)導(dǎo)入matlab畫(huà)出來(lái)的曲線。

圖3是RT溫度傳感器經(jīng)過(guò)電阻橋、運(yùn)放和ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)入MCU微處理器的AD值和溫度之間的曲線圖，X軸是AD值，Y軸是溫度值，這樣AD值就和溫度值一一對(duì)應(yīng)。圖2到圖3只是用matlab做了簡(jiǎn)單電路分析，ADC是16bits的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

模擬的溫度傳感器通過(guò)零溫飄的電阻橋，很精確將RT溫度傳感器的電阻值對(duì)應(yīng)與進(jìn)入運(yùn)放的電壓值，再通過(guò)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器把電阻值轉(zhuǎn)化為AD值，這樣AD值就和待測(cè)的溫度值一一對(duì)應(yīng)，這樣MCU微處理器讀到AD值就可以知道待測(cè)的溫度值。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式之一，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。