[發明專利]一種多通道測溫電路

有效

• 申請號: 201410841421.7
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104535217B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 羅成遠;賀衛星;范運興;王志東;黃理瑞
• 申請（專利權）人: 光力科技股份有限公司
• 主分類號: G01K7/20
• 分類號: G01K7/20
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 崔旭東

技術領域

本發明涉及一種新型溫度測量電路。

背景技術

熱電阻是把溫度變化轉換為電阻值變化的元件，多應用在測溫裝置中，在工業過程控制和測量系統中得到了廣泛的應用，在實際應用中，一般需要多個熱電阻同時進行工作，在傳統的基于熱電阻的多通道測溫電路中，一般通過多路電子開關來對多個熱電阻進行選擇輸出電信號，由于熱電阻個數較多，如果其中一個或幾個熱電阻的接線發生故障，需要逐個排查來檢測故障，不僅會花費大量時間和勞動力，而且影響設備的正常工作，進而導致企業整體效益的下滑。此外，傳統雙恒流測溫電路中，兩恒流電路是相互獨立的，在實際應用中，由于外界環境和元器件本身，這兩路恒流電路輸出的電流一般會有差別，這就導致最終的測量結果不準確。

基于上述問題，本發明設計了一種具有熱電阻工作狀態檢測功能的新型多通道測溫電路，同時能夠更精確的測量溫度，使之更加符合實際應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型溫度測量電路，用以解決現有技術中溫度測量不精確和無法高效檢測的問題。

為實現上述目的，本使用新型的方案包括：

一種多通道測溫電路，包括第一恒流輸出電路、第二恒流輸出電路、用于連接各熱電阻的測量接口，用于通道切換的電子開關和測量信號輸出電路，其特征在于，還包括檢測單元，所述檢測單元連接測量接口的相應端子，用于通過檢測所述端子電壓來檢測熱電阻工作狀態。

所述檢測單元包括第一多路選擇開關和測壓電路，第一多路選擇開關的輸入端對應連接各熱電阻的測量接口，輸出端連接測壓電路。

所述熱電阻為PT100熱電阻，熱電阻的測量接口為用于連接PT100熱電阻的測量接口，包括有第一、第二兩個測量端子，所述電子開關包括第二多路 選擇開關和第三多路選擇開關，所述第一恒流輸出電路輸出通過第二多路選擇開關連接各測量接口的第一測量端子；第二恒流輸出電路輸出連接各測量接口的第二測量端子，且第二恒流輸出電路輸出連接測量信號輸出電路；第二多路選擇開關的多路輸出分別對應連接第三多路選擇開關的多路輸入，第三多路選擇開關的輸出端連接測量信號輸出電路。

所述測量接口還包括一個檢測端子，檢測單元的輸入端與各測量接口的檢測端子對應連接。

所述測量信號輸出電路包括運算放大器，第二恒流輸出電路輸出連接運算放大器的反相輸入端；第三多路選擇開關的輸出端連接運算放大器的同相輸入端。

所述第一路恒流輸出電路和第二路恒流輸出電路輸入端并接于一個基準電源上。

本發明的有益效果是：具有檢測單元，可實時監控熱電阻的工作狀態，有益于工業上的實際應用，此外，雙恒流電路共同并接于同一個基準電源上，使測量更加準確。

附圖說明

圖1為本發明的結構框圖。

圖2為本發明的具體電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

本發明的基本方案是：如圖1所示，本發明利用測量接口的相應端子，作為檢測端子，將檢測端子連接到檢測單元，通過檢測所述端子電壓，來判斷測量接口對應的溫度測量通道是否開通。

進一步的，檢測單元包括測壓電路和第一多路選擇開關，流過測量端子的電流經第一多路選擇開關輸出給測壓電路，第一多路選擇開關用于實現多通道檢測，并且能夠極大的減少電路元器件數量和運行成本，非常適用于工業上的 推廣應用。

此外，第一多路選擇開關也可以省去，直接將檢測端子輸出連接至測壓電路，也可以實現檢測功能。

進一步的，測壓電路通過下拉電阻與I/O口相連接，來實現測壓功能，進而根據測壓結果判斷測量接口對應的溫度測量通道是否開通。

進一步的，測量信號輸出電路可以是差分放大器與模數轉換器的配合使用，當然也可以是具有模數轉換功能的單片機。

測量接口對應的測溫電阻可以是多種形式的，比如PT100熱電阻。

下面，介紹一種具體的實施例：

如圖2的一種多通道測溫電路，在本實施例中，熱電阻為三線制PT100熱電阻。

R40、U7B、Q7組成第一恒流輸出電路，輸出I1(1.2mA)；R39、U7A、Q8組成第二恒流輸出電路，輸出I2(1.2mA)；兩路恒流電流相等。基準電源的限流電阻為R274、R275、R41，同時它們也作為三階低通濾波器的濾波電阻，保證了電路的穩定性。兩路恒流使用同一個基準電源U4，基準電壓為UREF＊R36/(R38+R46)，當基準電源波動時，兩路恒流波動的幅度相同，保持I1＝I2。