一种温度采样电路制造技术

技术编号:13977357 阅读:152 留言:0更新日期:2016-11-11 18:27
本发明专利技术一种温度采样电路属于工业控制技术领域。本发明专利技术采取方案为:采用铂电阻Pt1000或Pt100作为温度传感器,对于传统的用于铂电阻温度采样的电桥方案进行原理演变改进,采用精密电阻和精密电压基准实现铂电阻的精确R/V转换,再通过电压采样得到反映此时温度的铂电阻阻值。本发明专利技术的有益效果是,其原理简单,可用少量器件实现高精度高分辨率的温度测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种温度采样电路属于工业控制

技术介绍
铂电阻Pt1000或Pt100的阻值会随着温度的变化而改变,对于Pt1000或Pt100来说,它的阻值会随着温度上升而匀速增加。由于其阻值可精确反应其所处环境温度,所以广泛应用于医疗、工业等的高精度温控领域。传统的铂电阻温度采样电路有2种方案:(1)恒流源方案,将恒定电流通过铂电阻,AD采样铂电阻电压,得到其阻值,查表得到其环境温度;(2)电桥方案,将铂电阻接入由多个电阻组成的电桥中,AD采样电桥输出电压差,根据电路公式计算铂电阻阻值,查表得到其环境温度。其中方案1精度较高,但电路原理相对复杂,方案2器件较多,温度采样精度易受器件影响,且电路形式也相对复杂。本专利技术针对传统方案的问题,对传统方案2进行了原理演变改进,实现了一种新的高精度铂电阻温度采样电路。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于铂电阻的高精度温度采样电路,其对传统的电桥方案进行了原理演变改进,通过R/V转换,将不同温度下铂电阻阻值的变化转化为电压的变化,并由AD采样电压反算出铂电阻阻值,最后根据温度和铂电阻关系得到精确的温度值。本专利技术采取的技术方案为:一种温度采样电路,其为基于铂电阻作为传感器的方案,其特征是,该电路包括铂电阻(PT)、精密电阻一(R1)、电阻二(R2)、电阻三(R3)、精密电压基准一(REF1)、精密电压基准二(REF2),一个电容(C1),一个模数转换器(AD),一个低偏置电压运算放大器(N1);铂电阻(PT)一端接地,另一端与电阻(R1)相连,电阻(R1)两端分别与精密电压基准二(REF2)的输出端和铂电阻(PT)的另一端相连,铂电阻(PT)与电阻(R1)相连端与运算放大器(N1)的反向输入端相连,电阻(R2)两端分别与精密电压基准二(REF1)的输出端和运算放大器(N1)的同向输入端相连,电阻(R3)和电容(C1)并联跨接在运算放大器(N1)的反向输入端和输出端间,同时运算放大器(N1)的输出端进入数转换器(AD)输入端采样。本专利技术具有的优点和有益效果:本专利技术是对传统电桥方案的原理演变改进,相比传统的恒流源方案和电桥方案,本专利技术具有原理简单,参数易选取,R/V对应关系明确等优点,本专利技术只需用少量器件实现高精度高分辨率的温度测量。附图说明图1为该采样电路的硬件原理图其中,PT是铂电阻,R1是精密电阻一,R2是精密电阻二,R3是精密电阻三,REF1是精密电压基准一,REF2是精密电压基准二,C1是电容,AD是模数转换器,N1是运算放大器。具体实施方式一种温度采样电路,其为基于铂电阻作为传感器的方案,该电路包括铂电阻(PT)、精密电阻一(R1)、电阻二(R2)、电阻三(R3)、精密电压基准一(REF1)、精密电压基准二(REF2),一个电容(C1),一个模数转换器(AD),一个低偏置电压运算放大器(N1);铂电阻(PT)一端接地,另一端与电阻(R1)相连,电阻(R1)两端分别与精密电压基准二(REF2)的输出端和铂电阻(PT)的另一端相连,铂电阻(PT)与电阻(R1)相连端与运算放大器(N1)的反向输入端相连,电阻(R2)两端分别与精密电压基准二(REF1)的输出端和运算放大器(N1)的同向输入端相连,电阻(R3)和电容(C1)并联跨接在运算放大器(N1)的反向输入端和输出端间,同时运算放大器(N1)的输出端进入数转换器(AD)输入端采样。下面结合说明书附图对本专利技术做详细说明,本专利技术是基于使用铂电阻Pt1000或Pt100的一种新的简易高精度温度采样电路。其利用两个高精度电压基准、一个低偏置电压的运算放大器和三个精密电阻,形成一种负反馈电压放大电路。本专利技术电路如图1所示。该电路中,当温度变化时,铂电阻(PT)阻值随之发生相应变化时,运算放大器(N1)输出电压即跟随变化,同时AD转换器实时采样运算放大器N1输出电压,即可根据电路得到R/V关系,反算出此刻铂电阻(PT)阻值,再根据铂电阻(PT)阻值与温度关系得到对应温度值。该电路具体实现:铂电阻(PT)一端接地,另一端与电阻(R1)相连,电阻(R1)两端分别与精密电压基准二(REF2)的输出端和铂电阻(PT)的另一端相连,铂电阻(PT)与电阻(R1)相连端与运算放大器(N1)的反向输入端相连,电阻(R2)两端分别与精密电压基准二(REF1)的输出端和运算放大器(N1)的同向输入端相连,电阻(R3)和电容(C1)并联跨接在运算放大器(N1)的反向输入端和输出端间,同时运算放大器(N1)的输出端进入数模转换器(AD)输入端采样。其中,C1用来滤除电路噪声,运算放大器N1,精密电阻R1、R2、R3,AD转换器,以及两个精密电压基准的选取会影响温度采样精度,可根据电路输出范围要求和温度采样精度进行器件选型。实施例某参数实例为:1.PT采用Pt1000;2.R1取1KΩ;3.R2取430Ω;4.R3取3.6KΩ;5.模数转换器AD采样C8051F121片上AD6.R/V转换关系:输出电压7.若温度-55~85℃时,PT1000阻值约为783~1328Ω,采样电压范围0.138~2.497V8.每℃最小分辨率为0.01V,AD采样精度0.0006V,可至少满足0.1℃分辨率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度采样电路,其为基于铂电阻作为传感器的方案,其特征是,该电路包括铂电阻(PT)、精密电阻一(R1)、电阻二(R2)、电阻三(R3)、精密电压基准一(REF1)、精密电压基准二(REF2),一个电容(C1),一个模数转换器(AD),一个低偏置电压运算放大器(N1);铂电阻(PT)一端接地,另一端与电阻(R1)相连,电阻(R1)两端分别与精密电压基准二(REF2)的输出端和铂电阻(PT)的另一端相连,铂电阻(PT)与电阻(R1)相连端与运算放大器(N1)的反向输入端相连,电阻(R2)两端分别与精密电压基准二(REF1)的输出端和运算放大器(N1)的同向输入端相连,电阻(R3)和电容(C1)并联跨接在运算放大器(N1)的反向输入端和输出端间,同时运算放大器(N1)的输出端进入数转换器(AD)输入端采样。

【技术特征摘要】
1.一种温度采样电路,其为基于铂电阻作为传感器的方案,其特征是,该电路包括铂电阻(PT)、精密电阻一(R1)、电阻二(R2)、电阻三(R3)、精密电压基准一(REF1)、精密电压基准二(REF2),一个电容(C1),一个模数转换器(AD),一个低偏置电压运算放大器(N1);铂电阻(PT)一端接地,另一端与电阻(R1)相连,电阻(R1)两端分别与精密电压基准...

【专利技术属性】
技术研发人员:樊锦川高瑞冰郭潇婉
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所
类型:发明
国别省市:陕西;61

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