[實用新型]一種高精度智能測溫電路

有效

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• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN202928716U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 嚴剛;李茂鋒;王鍵
• 申請（專利權）人: 廣西星宇智能電氣有限公司
• 主分類號: G01K7/20
• 分類號: G01K7/20;G01K7/21
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 劉小萍

技術領域

本實用新型屬于溫度檢測技術領域，特別涉及一種高精度智能測溫電路。

背景技術

鉑電阻在一定的溫度范圍內，電阻值隨溫度線性變化。通常把鉑電阻制成在溫度為0°時阻值為100歐姆，由100歐姆鉑電阻作為測溫電阻成為PT100鉑電阻溫度傳感器。PT100鉑電阻溫度傳感器在-50℃-600℃范圍內具有其他任何溫度傳感器無可比擬的優(yōu)勢，高精度、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強。

PT100鉑電阻傳感器測量方式有兩線制、三線制和四線制。兩線制和三線制一般采用橋式測溫，利用PT100鉑電阻傳感器的阻值隨溫度線性變化，改變橋式測溫電路的平衡而產生一個電壓差；四線制需要提供一個恒流源，恒流源的電流加在PT100鉑電阻傳感器上，在PT100鉑電阻傳感器上產生一個電壓差，然后將這個電壓差進行調整。兩線制PT100鉑電阻測溫方式由于導線電阻帶來的附加誤差使實際測量值偏高，即受線路電阻的影響較大，適用于測量精度要求不高、且測量導線的長度不宜過長的場合。三線制測溫方式要求PT100鉑電阻傳感器引出的三根導線截面積和長度均相同，測量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋，鉑電阻作為電橋的一個橋臂電阻，將導線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，當橋路平衡時，導線電阻的變化對測量結果沒有任何影響，這樣就消除了導線線路電阻帶來的測量誤差，但是必須為全等臂電橋，否則不可能完全消除導線電阻的影響。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種高精度智能測溫電路，測量方式為四線制PT100鉑電阻傳感器測溫，能夠解決兩線制和三線制測量方式在實際測量中測量導線和橋式電路的缺陷，具有精度高、穩(wěn)定性好，測試精度可達5‰。

本實用新型以如下技術方案解決上述技術問題：

本實用新型高精度智能測溫電路，它由恒壓源、恒流源電路、PT100鉑電阻傳感器、差分放大電路Ⅰ、基準源、差分放大電路Ⅱ和濾波電路組成；恒壓源輸入到恒流源電路，恒流源電路輸出到PT100鉑電阻傳感器，PT100鉑電阻傳感器輸出到差分放大電路Ⅰ，差分放大電路Ⅰ的輸出和基準源的輸出分別接入到差分放大電路Ⅱ，差分放大電路Ⅱ輸出至與單片機AD連接的濾波電路。

本實用新型高精度智能測溫電路，所述的恒流源電路由恒壓源Vcc、TL431、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和運放芯片U1組成，第一電阻R1的一端分別連接恒壓源Vcc和TL431的負極，第一電阻R1的另一端分別連接運放芯片U1的同相端和第二電阻R2，第二電阻R2的另一端與TL431的正極相接后接地，TL431的參考極接入第一電阻R1與第二電阻R2的接點；第三電阻R3的一端接地，第三電阻R3的另一端連接運放芯片U1的反相端，PT100鉑電阻傳感器連接在運放芯片U1的反相端與輸出端之間；PT100鉑電阻傳感器為四線制傳感器，兩條測試線連接恒流源電路的運放芯片U1，另兩條測試線測量PT100鉑電阻傳感器的電壓降。

本實用新型高精度智能測溫電路，所述的差分放大電路Ⅰ由第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和運放芯片U2組成，第四電阻R4的一端連接PT100鉑電阻傳感器的一路輸出，第四電阻R4的另一端分別連接運放芯片U2的同相端和第六電阻R6的一端，第六電阻R6的另一端接地，第五電阻R5的一端連接PT100鉑電阻傳感器的另一路輸出，第五電阻R5的另一端連接運放芯片U2的反相端，第七電阻R7連接在運放芯片U2的反相端和輸出端之間。

本實用新型高精度智能測溫電路，所述的基準源由REF2920實現。

本實用新型高精度智能測溫電路，所述的差分放大電路Ⅱ由第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、運放芯片U3組成，差分放大電路Ⅰ的輸出U01連接第八電阻R8，第八電阻R8的另一端分別連接運放芯片U3的同相端和第十電阻R10的一端，第十電阻R10的另一端接地，第九電阻R9的一端連接基準源Vee，第九電阻R9的另一端連接運放芯片U3的反相端連接，第十電阻R10連接在運放芯片U3的反相端與輸出端之間。

本實用新型測溫電路以PT100鉑電阻作為溫度傳感器測溫，恒流源輸出的電流流過PT100鉑電阻，使其兩端產生能夠隨溫度改變而呈線性變化的電壓信號，基準源與運放組成的差分放大電阻Ⅱ用于輸出電壓信號的調整。本智能測溫電路精度高、線性度好、抗干擾能力強，具有廣泛的應用空間。

附圖說明

圖1是本實用新型整體電路框架圖。