[實用新型]一種基于SPARC微控制器的熱電阻型模擬量輸入模塊

有效

• 申請號: 201921732232.0
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN210377109U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 趙德政;林浩;張帥;陳海;張彪;霍書俠;林國章;曹蓉
• 申請（專利權）人: 中電智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種基于SPARC微控制器的熱電阻型模擬量輸入模塊，所述模塊包括：模數轉換電路，微控制器，存儲器，隔離器，總線控制電路。模數轉換電路，用于將激勵電流流經熱電阻形成的電勢差模擬量轉換為數字量碼值；微控制器，用于將模數轉換器生成的數字量碼值轉換為熱電阻阻值，并根據熱電阻分度表或阻值?溫度關系計算式將熱電阻阻值轉換為阻值所對應的溫度數據；存儲器，用于存儲熱電阻分度表或阻值?溫度關系計算式與通道校準數據等信息；隔離器，用于隔離微控制器和模數轉換電路；總線控制電路，用于將轉換所得溫度數據通過總線輸出。本實用新型可在模塊支持較多類型熱電阻分度表或阻值?溫度關系計算式的同時占用較少的系統資源。

技術領域

本發明屬于工業過程控制技術領域，具體涉及一種熱電阻型模擬量輸入模塊。

背景技術

熱電阻，或稱為電阻型溫度傳感器、是一種溫度敏感裝置，其內部元件為封裝在絕緣體內、符合國家標準規定的金屬絲或金屬膜。熱電阻阻值與其所處溫度精確相關，因此可根據分度表或阻值-溫度關系計算式將熱電阻阻值轉換為溫度數據。恒流源輸出的激勵電流流經熱電阻形成電勢差模擬量，該電勢差模擬量與熱電阻阻值符合歐姆定律。該電勢差模擬量可被模數轉換器轉換為數字量碼值，并進一步轉換為熱電阻阻值。該阻值根據相應類型的熱電阻分度表或阻值-溫度關系計算式可轉換為對應的溫度數據。由此熱電阻就實現了溫度傳感器的功能。

常規熱電阻型模擬量輸入模塊進行從熱電阻阻值到溫度數據轉換的做法是：模塊運行時將熱電阻分度表或阻值-溫度關系計算式存儲于微控制器片內RAM中。這種做法的局限是：微控制器片內RAM容量通常較小，將此熱電阻型模擬量輸入模塊所支持全部類型的熱電阻分度表或阻值-溫度關系計算式都存儲于微控制器片內RAM中，會占用模塊運行時較多的系統資源。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種基于SPARC微控制器的熱電阻型模擬量輸入模塊。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于SPARC架構微控制器的熱電阻型模擬量輸入模塊，包括：模數轉換電路，微控制器，存儲器，隔離器，總線控制電路。其中，

所述模數轉換電路將激勵電流流經熱電阻形成的電勢差模擬量轉換為數字量碼值；

所述微控制器將模數轉換器生成的數字量碼值轉換為熱電阻阻值，并根據熱電阻分度表或阻值-溫度關系計算式將熱電阻阻值轉換為阻值所對應的溫度數據；

所述存儲器實現存儲熱電阻分度表或阻值-溫度關系計算式與通道校準數據等信息；

所述隔離器實現隔離SPARC架構微控制器和模數轉換器；

所述總線控制電路將轉換所得溫度數據通過總線輸出；

進一步地，所述模數轉換電路包括模數轉換器，所述模數轉換器采用24位Δ-Σ型ADC；

更進一步地，所述模數轉換電路還包括恒流源，所述恒流源輸出一路激勵電流或兩路精確匹配的激勵電流；

更進一步地，所述模數轉換電路還包括信號調理電路、放大器、濾波器；

進一步地，所述微控制器采用基于SPARC架構的32位SPARC V8型處理器；

進一步地，所述存儲器采用FLASH存儲；

進一步地，所述隔離器采用光耦隔離器；

進一步地，所述總線控制電路包括總線控制器，所述總線控制器采用ET1200EtherCAT總線控制器；

更進一步地，所述總線控制電路還包括EEPROM。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：