[實(shí)用新型]一種具有隔離功能的溫度數(shù)據(jù)采集電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922101244.X
• 申請(qǐng)日: 2019-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN211317573U
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王嘉學(xué);王柯;張朝陽;夏銘譽(yù);王子朝;劉晨銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西中科天地航空模塊有限公司
• 主分類號(hào): G01K13/00
• 分類號(hào): G01K13/00;G05B19/042
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 孫雅靜

本實(shí)用新型公開了一種具有隔離功能的溫度數(shù)據(jù)采集電路，包括依次連接的溫度數(shù)據(jù)采集電路、電阻分壓電路、第一運(yùn)放處理電路、光耦隔離電路、第二運(yùn)放處理電路和MCU轉(zhuǎn)換控制電路；溫度數(shù)據(jù)采集電路測(cè)量溫度數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為直流電壓信號(hào)；電阻分壓電路用于將直流電壓信號(hào)進(jìn)行分壓處理；第一運(yùn)放處理電路將分壓處理后的直流電壓進(jìn)行穩(wěn)壓放大；光耦隔離電路將采集到的電壓通過隔離的方式反饋給第二運(yùn)放處理電路；第二運(yùn)放處理電路將光耦隔離電路反饋后的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓放大處理；MCU轉(zhuǎn)換控制電路將第二運(yùn)放處理電路的電壓進(jìn)行采集運(yùn)算轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度。本實(shí)用新型測(cè)量線性度好、測(cè)量精度高、電路簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、成本低廉、應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種具有隔離功能的溫度數(shù)據(jù)采集電路。

背景技術(shù)

在溫度環(huán)境的采集終端功能系統(tǒng)中，經(jīng)常要用到對(duì)溫度以及濕度的模擬量采集，為了減少環(huán)境噪聲對(duì)測(cè)試電路的影響，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，往往將被測(cè)電路與測(cè)試電路在電氣上進(jìn)行隔離。現(xiàn)有技術(shù)溫度數(shù)據(jù)采集電路一般由一個(gè)溫度采集轉(zhuǎn)換器和一片MCU組成，此電路雖然簡(jiǎn)單，但與其它電氣非隔離，在外界引入一定的干擾時(shí)會(huì)影響終端其它部分性能。所以必須采用隔離，這就需要光電耦合器，普通光電耦合器具有非線性電流傳輸特性，這對(duì)于數(shù)字量和開關(guān)量的傳輸不成問題，但對(duì)于模擬量的傳輸精度則很差。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有溫度數(shù)據(jù)采集電路的不足，提供一種溫度數(shù)據(jù)采集電路，尤其是一種具有隔離功能的溫度數(shù)據(jù)采集電路。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案包括：

一種具有隔離功能的溫度數(shù)據(jù)采集電路，包括依次連接的溫度數(shù)據(jù)采集電路、電阻分壓電路、第一運(yùn)放處理電路、光耦隔離電路、第二運(yùn)放處理電路和MCU轉(zhuǎn)換控制電路；

所述的溫度數(shù)據(jù)采集電路用于測(cè)量被測(cè)環(huán)境中的溫度數(shù)據(jù)，并將測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直流電壓信號(hào)；所述的電阻分壓電路用于將溫度數(shù)據(jù)采集電路測(cè)得的直流電壓信號(hào)進(jìn)行分壓處理；所述的第一運(yùn)放處理電路用于將分壓處理后的直流電壓進(jìn)行穩(wěn)壓放大處理；所述的光耦隔離電路用于將采集到的電壓通過隔離的方式反饋給第二運(yùn)放處理電路；所述的第二運(yùn)放處理電路用于將光耦隔離電路反饋后的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓放大處理；所述的MCU轉(zhuǎn)換控制電路用于將第二運(yùn)放處理電路的電壓進(jìn)行采集運(yùn)算轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度。

進(jìn)一步地，所述的溫度數(shù)據(jù)采集電路包括溫度數(shù)據(jù)采集傳感器U1，所述的溫度數(shù)據(jù)采集傳感器U1的2腳端連接VCC1供電端，溫度數(shù)據(jù)采集傳感器U1的3腳端接供電的GND地端，溫度數(shù)據(jù)采集傳感器U1的4腳端DATA端和1腳端SCK端分別與所述的電阻分壓電路連接。

進(jìn)一步地，所述的電阻分壓電路包括連接的電阻R1和電阻R2，所述的電阻R1的一端連接所述的溫度數(shù)據(jù)采集傳感器U1的4腳端DATA端，所述的電阻R2的一端連接溫度數(shù)據(jù)采集傳感器U1的1腳端SCK端，所述的電阻R1和電阻R2的公共端連接所述的第一運(yùn)放處理電路，電阻R1和電阻R2用于將所述的溫度數(shù)據(jù)采集電路測(cè)得的電壓信號(hào)進(jìn)行分壓處理。

進(jìn)一步地，所述的第一運(yùn)放處理電路包括并聯(lián)的運(yùn)算放大器U2和電容C1，所述的運(yùn)算放大器U2的5腳與2腳分別接供電電源的VCC供電端與GND地端，所述的運(yùn)算放大器U2的同向輸入端1腳接供電電源的地端，所述的運(yùn)算放大器U2的反向輸入端3腳接所述的電阻R1和電阻R2的公共端，運(yùn)算放大器U2的輸出端4腳外接電阻R3與所述的光耦隔離電路連接。

進(jìn)一步地，所述的光耦隔離電路包括光耦U3，所述的光耦U3包括發(fā)光二極管LED、光電二極管PD1和光電二極管PD2；

所述的發(fā)光二極管LED的負(fù)端1腳連接所述的電阻R3的另一端，發(fā)光二極管LED的正端2腳連接VCC供電端；

所述的光電二極管PD1的負(fù)端3腳連接第一運(yùn)放處理電路的反向輸入端3腳，光電二極管PD1的正端4腳連接所述的溫度數(shù)據(jù)采集電路中的1腳端SCK端；