[發(fā)明專利]一種鉑電阻測(cè)溫電路及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010233333.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111272303A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃艷巖;林偉敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G01K7/20
• 分類號(hào): G01K7/20
• 代理公司: 杭州鈐韜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33329
• 代理人: 唐靈;趙杰香

1.一種鉑電阻測(cè)溫電路，該電路具有消除寄生熱電勢(shì)的作用，其特征在于：該電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、第一單刀雙擲開(kāi)關(guān)、第二單刀雙擲開(kāi)關(guān)、參考電路、待測(cè)電路；

所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片設(shè)置有高精度恒流源輸出的兩端口、輸入兩端口、參考輸入兩端口，所述高精度恒流源兩端口能夠輸出兩路穩(wěn)定高精度電流；

所述第一單刀雙擲開(kāi)關(guān)公共端與待測(cè)電路相連，其中一選擇端連接在所述高精度恒流源輸出的一端口、另一選擇端接地；

所述第二單刀雙擲開(kāi)關(guān)公共端與參考電路相連，其中一選擇端連接在所述高精度恒流源輸出的另一端口，另一選擇端接地；

所述待測(cè)電路包括鉑電阻、第一電壓跟隨器、第二電壓跟隨器，所述第一電壓跟隨器與所述第二電壓跟隨器的一端分別對(duì)應(yīng)連接在所述鉑電阻兩端，所述第一電壓跟隨器與所述第二電壓跟隨器的另一端分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的兩輸入端對(duì)應(yīng)連接；

所述參考電路包括參考電阻，所述參考電阻與所述的鉑電阻相串聯(lián)，所述參考電阻的兩端分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的兩參考輸入端相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉑電阻測(cè)溫電路，其特征在于：在所述鉑電阻與所述參考電阻之間還設(shè)置有繼電器，所述繼電器用于換接電路，控制不同的電路進(jìn)行接通，所述繼電器的公共端與所述參考電阻相連，兩選擇端與鉑電阻相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉑電阻測(cè)溫電路，其特征在于：當(dāng)所述鉑電阻為四線制鉑電阻時(shí)，所述繼電器的兩個(gè)選擇端僅使用一個(gè)，使當(dāng)前電路處于通路狀態(tài)；當(dāng)所述鉑電阻為三線制鉑電阻時(shí)，所述繼電器的兩個(gè)選擇端都會(huì)使用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉑電阻測(cè)溫電路，其特征在于：所述待測(cè)電路還包括濾波電路，所述濾波電路設(shè)置在所述第一電壓跟隨器、第二電壓跟隨器與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的兩輸入端之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉑電阻測(cè)溫電路，其特征在于：所述參考電路還包括濾波電路，所述濾波電路設(shè)置在所述參考電阻與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片兩參考輸入端之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種鉑電阻測(cè)溫電路，其特征在于：所述的濾波電路采用一階RC低通濾波電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉑電阻測(cè)溫電路，其特征在于：還包括微控制器，連接在所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片上，用于對(duì)整個(gè)測(cè)溫電路進(jìn)行控制。

8.如權(quán)利要求1所述的一種鉑電阻測(cè)溫電路的方法，其特征在于：

S1：模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片不輸出電流時(shí)，讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的電壓包括第一電壓跟隨器失調(diào)電壓、鉑電阻兩端的寄生熱電勢(shì)、第二電壓跟隨器失調(diào)電壓；

S2：將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的正負(fù)輸入端對(duì)調(diào)，讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片輸出的電壓包括第一電壓跟隨器失調(diào)電壓、鉑電阻兩端的寄生熱電勢(shì)、第二電壓跟隨器失調(diào)電壓。

S3：所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片一端輸出電流時(shí)，第一單刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇恒流源輸出端，第二單刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇接地端，讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的電壓包括第一電壓跟隨器失調(diào)電壓、鉑電阻兩端的寄生熱電勢(shì)、鉑電阻兩端電壓、第二電壓跟隨器失調(diào)電壓。

S4：所述模數(shù)轉(zhuǎn)化芯片另一端輸出電流時(shí)，第一單刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇接地端、第二單刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇恒流源輸出端，讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的電壓包括第一電壓跟隨器失調(diào)電壓、鉑電阻兩端的寄生熱電勢(shì)、鉑電阻兩端電壓、第二電壓跟隨器失調(diào)電壓。

通過(guò)步驟S1與步驟S2得鉑電阻兩端的寄生熱電勢(shì)，再通過(guò)步驟S3與步驟S4，得鉑電阻兩端電壓。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種鉑電阻測(cè)溫電路的方法，其特征在于：當(dāng)所述鉑電阻為三線制鉑電阻時(shí)：在完成進(jìn)行S1～S4步驟后，得到鉑電阻兩端寄生熱電勢(shì)，還需要進(jìn)行步驟S5、S6：

S5：模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片一端口輸出電流，第一單刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇恒流源端，第二單刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇地端，參考電阻與鉑電阻電壓低端相連，讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的電壓包括第一電壓跟隨器失調(diào)電壓、鉑電阻兩端的寄生熱電勢(shì)、鉑電阻兩端電壓、第二電壓跟隨器失調(diào)電壓、鉑電阻兩端的引線電壓。

S6：模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片另一端口輸出電流、第一單刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇地端、第二單刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇恒流源端，參考電阻與鉑電阻電壓低端相連，讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的電壓包括第一電壓跟隨器失調(diào)電壓、鉑電阻兩端的寄生熱電勢(shì)、鉑電阻兩端電壓、第二電壓跟跟隨器失調(diào)電壓、鉑電阻兩端的引線電壓。

通過(guò)S1～S6求得三線制鉑電阻一端引線電壓，最終求得三線制鉑電阻兩端的電壓。