[實用新型]一種溫度測量電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320131816.9
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN203177993U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋一丁;金全仁;孫振華;趙會彬;吳雪玲;王志鵬;王全海;王晉華
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01K7/20
• 分類號: G01K7/20
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種溫度測量電路。

背景技術(shù)

目前常用的測溫電路，一般使用熱敏電阻為基礎(chǔ)，利用其電阻值和溫度成一定函數(shù)關(guān)系的特點，非電量溫度的變化轉(zhuǎn)化為阻抗的變化進行測量。轉(zhuǎn)化為電學(xué)量后，利用運算放大器將處理過的模擬量輸入處理器，再由處理器根據(jù)熱敏電阻的阻抗與電壓的函數(shù)關(guān)系，計算出阻抗，從而間接的得出溫度。

申請?zhí)枮?00610028999.6的一篇專利文獻《一種熱電阻溫度測量電路》，如圖1所示，包括基準(zhǔn)電壓源、三線制熱電阻、引線電壓降放大器、基本運算放大器、補償電阻R4和R7、熱電阻激勵電壓設(shè)定電阻R5和R6，以及輸出靈敏度設(shè)定電阻R3和量程設(shè)定電阻R1和R2。通過合理選擇補償電阻R4和R7的阻值，在連接電纜電阻相等時，該電路輸出電壓Vt和Rt由確定的函數(shù)關(guān)系，與連接電纜線的導(dǎo)線電阻無關(guān)，Vt經(jīng)過A/D變換，由軟件算出熱電阻的阻值Rt，再根據(jù)Rt與溫度t之間的已知函數(shù)關(guān)系算出溫度值，即為測量結(jié)果。

這種測溫電路在利用溫度傳感器測量時有許多問題有待解決：導(dǎo)線電阻帶來的附加誤差大，測量精度底；由于沒有隔離電路，模擬量干擾不易去除，抗干擾能力差；參考基準(zhǔn)電源精度不高，不夠穩(wěn)定等問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種溫度測量電路，用以解決現(xiàn)有溫度測量電路測量精度低、抗干擾能力差的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案是：一種溫度測量電路，包括一個用于測溫的三線制橋式測量電路、一個用于為所述三線制橋式測量電路提供基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路和一個調(diào)理電路，所述三線制橋式測量電路的輸入端連接所述基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，其輸出端連接所述調(diào)理電路的輸入端,該溫度測量電路還包括一個隔離電路，所述隔離電路的輸入端連接所述調(diào)理電路的輸出端，所述隔離電路的輸出用于連接A/D轉(zhuǎn)換模塊。

所述隔離電路為一個運算放大器，采用AMC1200。

該溫度測量電路還包括一個用于為所述調(diào)理電路和所述隔離電路提供電源的隔離電源電路。

所述調(diào)理電路為一個用于消除隔離運算放大器阻抗對采樣值引起的誤差的儀表放大器。

本實用新型所達(dá)到的有益效果：本實用新型的溫度測量電路中增加了一個隔離電路，用以對模擬量進行隔離，消除了模擬量的干擾，解決了現(xiàn)有溫度測量電路中模擬量干擾不易去除、抗干擾能力差的問題；

本實用新型的隔離電路采用具有隔離功能的運算放大器，比一般的隔離器件，如光耦，對模擬信號中的干擾消除效果好，能把調(diào)理電路輸出的差分模擬量進行線性傳輸放大的同時將其進行隔離，提高了測量精度；

同時本實用新型設(shè)置的隔離電源電路可以用于濾除輸入信號中的干擾信號，進一步提高了溫度測量電路的抗干擾能力，提高了可靠性和穩(wěn)定度；

本實用新型使用三線制橋式測量電路，采用三個分壓電阻和溫度傳感器PT100組成測量電橋的橋臂電阻，溫度傳感器PT100采用三線制接法，通過等長導(dǎo)線接入橋臂，使得導(dǎo)線電阻得以消除，同時基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路為電橋提供高精度電壓源，當(dāng)電橋平衡被打破時，輸出毫伏級電壓，降低了測量誤差，提高了測量精度。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的溫度測量電路原理圖；

圖2是本實用新型電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實用新型電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細(xì)的說明。

如圖2所示，本實用新型包括基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路、三線制橋式測量電路、調(diào)理電路、隔離運算器放大電路和隔離電源電路,測溫范圍為-50℃-600℃。

基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路：該電路前端接隔離電源的+15V，利用兩個調(diào)壓電阻和一個三端可編程并聯(lián)穩(wěn)壓二極管，為基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路進行調(diào)壓。當(dāng)隔離電源通電時，基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路會產(chǎn)生一個基準(zhǔn)電壓，該電壓作為三線制橋式測量電路電橋的正電源。

三線制橋式測量電路：基于鉑電阻溫度傳感器PT100，PT100是一種廣泛應(yīng)用的測溫元件，接線方式分為兩線制和三線制兩種方式，兩線制傳感器電阻變化值與連接導(dǎo)線電阻值共同構(gòu)成傳感器的輸出值，由于導(dǎo)線電阻帶來的附加誤差使實際測量值偏高，用于測量精度要求不高的場合；三線制接法的優(yōu)點是將PT100的兩側(cè)相等的導(dǎo)線長度分別加在兩側(cè)橋臂上，使得導(dǎo)線電阻得以消除。工業(yè)上一般都采用三線制接法。該電路采用三個分壓電阻和PT100構(gòu)成測量電橋的橋臂電阻，當(dāng)電橋由于PT100受溫度影響不再平衡時，將輸出一個毫伏級的壓差信號。