[發(fā)明專利]一種基于變壓器隔離的溫度檢測(cè)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410581415.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104330186A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙澤生;張向前;楚子林;賀永鵬;徐莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津電氣科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01K7/24
• 分類號(hào): G01K7/24
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來(lái)佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于溫度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于變壓器隔離的溫度檢測(cè)電路。

背景技術(shù)

熱敏電阻是一種對(duì)溫度敏感的電子元件，在不同溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。按照溫度系數(shù)不同，熱敏電阻分為正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)兩類，前者在溫度越高時(shí)電阻值越大，后者在溫度越高時(shí)電阻值越小。通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量熱敏電阻的電阻值即可確定熱敏電阻也就是被測(cè)物體的溫度。

目前，采用熱敏電阻檢測(cè)溫度的基本電路如圖1所示，該溫度檢測(cè)電路采用一個(gè)參考電壓源U1供電，通過(guò)一個(gè)已知阻值的電阻R1和熱敏電阻RT分壓，然后通過(guò)模擬量輸入端口檢測(cè)熱敏電阻上的電壓U2，公式為：U2＝U1*RT/(R1+RT)，最后通過(guò)相應(yīng)算法算出被測(cè)物體溫度，或者是通過(guò)測(cè)得的電壓U2推導(dǎo)出RT的電阻值，然后通過(guò)RT電阻值和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系查表得出被測(cè)物體的溫度。上述檢測(cè)方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確，但是，該溫度檢測(cè)電路沒(méi)有考慮到測(cè)量需要電氣隔離的物體溫度時(shí)的隔離問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于變壓器隔離的溫度檢測(cè)電路，解決了測(cè)量需要電氣隔離的物體溫度時(shí)的隔離問(wèn)題。

本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題是采取通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于變壓器隔離的溫度檢測(cè)電路，包括控制芯片、限流電阻R1、隔直電容C1、隔離采樣單元和電壓信號(hào)生成單元，所述控制芯片的開(kāi)關(guān)量輸出口連接限流電阻R1，電阻R1與隔直電容C1串聯(lián)后，分別接到隔離采樣單元和電壓信號(hào)生成單元上，該電壓信號(hào)生成單元的輸出信號(hào)連接到控制芯片的模擬量輸入端口。

而且，所述的隔離采樣單元包括變壓器和熱敏電阻RT，變壓器原邊的一端接在隔直電容C1和電壓信號(hào)生成單元的公共點(diǎn)，變壓器原邊的另一端接在控制芯片的電源地，變壓器副邊的兩端分別和熱敏電阻RT相連。

而且，所述的電壓信號(hào)生成單元包括二極管D2、電容C2、續(xù)流二極管D1和電阻R2，所述二極管D2、電容C2和二極管D1依次串聯(lián)，電阻R2并聯(lián)在電容C2上，二極管D1、電容C2和電阻R2的公共點(diǎn)接在控制芯片的電源地上，二極管D2、電容C2和電阻R2的公共點(diǎn)作為輸出信號(hào)接到控制芯片的模擬量輸入端口。

而且，所述的控制芯片為帶有至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出端口及至少一個(gè)模擬量輸入端口的集成控制芯片。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、本溫度檢測(cè)電路將熱敏電阻與控制電路通過(guò)變壓器進(jìn)行隔離，實(shí)現(xiàn)了對(duì)需要電氣隔離的物體的溫度測(cè)量功能，提高了測(cè)量的安全性和可靠性。

2、本溫度檢測(cè)電路通過(guò)控制芯片的開(kāi)關(guān)量輸出口發(fā)出一定頻率和占空比的方波信號(hào)，不需額外提供電源；同時(shí)，利用控制芯片的模擬量輸入端口實(shí)時(shí)檢測(cè)電壓值，通過(guò)查表或計(jì)算得到被測(cè)物體的實(shí)時(shí)溫度，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有采用熱敏電阻檢測(cè)溫度的基本電路圖；

圖2為本發(fā)明的電路原理圖；

圖中，1-隔離采樣單元，2一電壓信號(hào)生成單元。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。

一種基于變壓器隔離的溫度檢測(cè)電路，如圖2所示，包括控制芯片、電阻R1、電容C1、隔離采樣單元1和電壓信號(hào)生成單元2，所述控制芯片為帶有至少一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出端口及至少一個(gè)模擬量輸入端口的集成控制芯片，該控制芯片的開(kāi)關(guān)量輸出口發(fā)出頻率及占空比一定的方波信號(hào)，經(jīng)過(guò)電阻R1和電容C1的串聯(lián)電路后，分別連接到隔離采樣單元和電壓信號(hào)生成單元，該電壓信號(hào)生成單元的輸出信號(hào)連接到控制芯片的模擬量輸入端口，控制芯片通過(guò)查表或計(jì)算得到被測(cè)物體的實(shí)時(shí)溫度。

隔離采樣單元的具體電路為：包括變壓器和熱敏電阻RT，所述的變壓器原邊的一端接在電容C1和電壓信號(hào)生成單元的公共點(diǎn)，變壓器原邊的另一端接在控制芯片的電源地，變壓器副邊的兩端分別和熱敏電阻RT的兩端相連；熱敏電阻RT阻值隨溫度的變化而變化，變壓器原邊兩端的電壓也會(huì)隨之變化。

電壓信號(hào)生成單元的具體電路為：包括二極管D2、電容C2、二極管D1和電阻R2，所述的二極管D2、電容C2和二極管D1依次串聯(lián)，該電阻R2并聯(lián)在電容C2上，最后二極管D1、電容C2和電阻R2的公共點(diǎn)接在控制芯片的電源地上，二極管D2、電容C2和電阻R2的公共點(diǎn)作為輸出信號(hào)接到控制芯片的模擬量輸入端口，控制芯片通過(guò)模擬量輸入端口實(shí)時(shí)檢測(cè)電壓值，通過(guò)查表或計(jì)算得到被測(cè)物體的實(shí)時(shí)溫度。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明包括并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。