用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统，包括采样电路、数据传输通信电路和上位机，所述上位机通过所述数据传输通信电路接收所述采样电路的采样数据，所述采样电路包括PT100采样处理电路、电流采样处理电路、模拟开关和MCU控制器，所述PT100采样处理电路和所述电流采样处理电路分别通过所述模拟开关连接所述MCU控制器，所述MCU控制器通过所述数据传输通信电路连接所述上位机。该用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统具有设计科学、实用性强、精度高、测量通道多、成本低廉的优点。

Experimental data acquisition and recording system for carbon dioxide transcritical heat pump

The utility model provides an experimental data acquisition and recording system for carbon dioxide transcritical heat pump, which comprises a sampling circuit, a data transmission communication circuit and a host computer. The host computer receives the sampling data of the sampling circuit through the data transmission communication circuit. The sampling circuit includes a PT100 sampling and processing circuit, a current sampling and processing circuit, an analog switch and a MCU. The controller, the PT100 sampling processing circuit and the current sampling processing circuit are respectively connected to the MCU controller through the analog switch, and the MCU controller is connected to the upper computer through the data transmission communication circuit. The experimental data acquisition and recording system for carbon dioxide transcritical heat pump has the advantages of scientific design, strong practicability, high accuracy, multiple measurement channels and low cost.

【技术实现步骤摘要】
用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统
本技术涉及了一种用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统。
技术介绍
二氧化碳跨临界热泵因其环保、高效的特性近年来得到快速发展。二氧化碳热泵运行过程中会产生比普通热泵更高的压力与温度，并且热泵运行时需要不断调整其运行状态以达到更到的运行效率。在进行二氧化碳热泵测试实验时，需要同时测量多个温度、压力、流量等数据，总计测量通道可能多达50个，同时测试对数据的精度和灵敏度都有较高要求，现有的数据采集系统结构复杂且成本较高。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、精度高、测量通道多、成本低廉的用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统，包括采样电路、数据传输通信电路和上位机，所述上位机通过所述数据传输通信电路接收所述采样电路的采样数据，所述采样电路包括PT100采样处理电路、电流采样处理电路、模拟开关和MCU控制器，所述PT100采样处理电路和所述电流采样处理电路分别通过所述模拟开关连接所述MCU控制器，所述MCU控制器通过所述数据传输通信电路连接所述上位机。基于上述，所述PT100采样处理电路包括电阻R31、电阻R32、电阻R35、电阻R38、电阻R39、电容C33、电容C57、电容C59、电容C56和仪表放大器U11，所述电阻R31的一端作为所述PT100采样处理电路的接入端T1A，所述电阻R35的一端作为所述PT100采样处理电路的接入端T1B，接入端T1C连接电源REF2.5V，所述接入端T1C还通过所述电容C59接地，所述电容C57分别连接所述电阻R31的一端和所述电阻R35的一端，所述电阻R31的一端通过所述电阻R38连接所述仪表放大器U11的反相输入端，所述电阻R31的另一端依次通过所述电阻R32和所述电阻R39连接仪表放大器U11的同相输入端，所述电阻R35的另一端通过所述电阻R39连接仪表放大器U11的同相输入端，所述电阻R31的另一端还接地，所述电阻R35的另一端还通过所述电阻R32接地；所述仪表放大器U11的输出端连接所述模拟开关。基于上述，所述电流采样电路包括电阻R19、电阻R18、电容C34和电容C36，所述电阻R19的一端作为所述电流采样电路的输入端，所述电阻R19的另一端接地，所述电阻R19的一端还依次通过所述电阻R18和所述电容C36接地，所述电容C34并联在所述电阻R19的两端，所述电阻R18与所述电容C36的连接点处作为所述电流采样电路的输出端。基于上述，所述数据传输通信电路包括半双工收发器U1、半双工收发器U4、防浪涌芯片U2、防浪涌芯片U5和RJ45网口J1，所述半双工收发器U1的1管脚连接所述MCU控制器的RX端，所述半双工收发器U1的6管脚和7管脚分别连接所述RJ45网口J1,所述半双工收发器U1的6管脚和7管脚还分别通过所述防浪涌芯片U2接地；所述半双工收发器U4的4管脚连接所述MCU控制器的TX端，所述半双工收发器U4的6管脚和7管脚分别连接所述RJ45网口J1，所述半双工收发器U4的6管脚和7管脚还分别通过所述防浪涌芯片U5接地。本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术通过采样电路、数据传输通信电路和上位机相互配合，实时检测数据，并通过对采样电路的简化设计，降低成本，其具有设计科学、实用性强、精度高、测量通道多、成本低廉的优点。附图说明图1是本技术PT100采样处理电路的电路结构示意图。图2是本技术电流采样电路的电路结构示意图。图3是本技术模拟开关的电路结构示意图。图4是本技术数据传输通信电路的电路结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1、图2、图3和图4所示，一种用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统，包括采样电路、数据传输通信电路和上位机，所述上位机通过所述数据传输通信电路接收所述采样电路的采样数据，所述采样电路包括PT100采样处理电路、电流采样处理电路、模拟开关和MCU控制器，所述PT100采样处理电路和所述电流采样处理电路分别通过所述模拟开关连接所述MCU控制器，所述MCU控制器通过所述数据传输通信电路连接所述上位机。使用时，所述PT100采样处理电路采集温度信息，所述电流采样处理电路采样电流信息，经过模拟开关扩展后，输入所述MCU控制器，所述MCU控制器通过所述数据传输通信电路将温度信息和电流信息发送至上位机。优选地，所述PT100采样处理电路包括电阻R31、电阻R32、电阻R35、电阻R38、电阻R39、电容C33、电容C57、电容C59、电容C56和仪表放大器U11，所述电阻R31的一端作为所述PT100采样处理电路的接入端T1A，所述电阻R35的一端作为所述PT100采样处理电路的接入端T1B，接入端T1C连接电源REF2.5V，所述接入端T1C还通过所述电容C59接地，所述电容C57分别连接所述电阻R31的一端和所述电阻R35的一端，所述电阻R31的一端通过所述电阻R38连接所述仪表放大器U11的反相输入端，所述电阻R31的另一端依次通过所述电阻R32和所述电阻R39连接仪表放大器U11的同相输入端，所述电阻R35的另一端通过所述电阻R39连接仪表放大器U11的同相输入端，所述电阻R31的另一端还接地，所述电阻R35的另一端还通过所述电阻R32接地；所述仪表放大器U11的输出端连接所述模拟开关。传感器PT100通过接入端T1A、接入端T1B和接入端T1C以三线制接入，经过由所述电阻R31、所述电阻R32和所述电阻R35组成的惠斯通电桥以及由所述电阻R38、所述电阻R39和所述电容C33组成的RC滤波电路后，再接入所述仪表放大器U11,经放大后通过所述模拟开关接入所述MCU控制器。本实施例中，所述仪表放大器U11型号采用INA333。优选地，所述电流采样电路包括电阻R19、电阻R18、电容C34和电容C36，所述电阻R19的一端作为所述电流采样电路的输入端，所述电阻R19的另一端接地，所述电阻R19的一端还依次通过所述电阻R18和所述电容C36接地，所述电容C34并联在所述电阻R19的两端，所述电阻R18与所述电容C36的连接点处作为所述电流采样电路的输出端。所述电阻R19为采样电阻，采样电流经所述电阻R19转换为采样电压，所述电阻R18、所述电容C34和所述电容C36组成RC滤波电路。本实施例中所述模拟开关型号为CD4051BM96，IN1处连接所述MCU控制器。所述PT100采样处理电路和所述电流采样电路分别通过所述模拟开关连接所述MCU控制器，以对采样电路进行扩展，实际中根据需要选用模拟开关的数量，以方便扩展需要的采样电路数量。优选地，所述数据传输通信电路包括半双工收发器U1、半双工收发器U4、防浪涌芯片U2、防浪涌芯片U5和RJ45网口J1，所述半双工收发器U1的1管脚连接所述MCU控制器的RX端，所述半双工收发器U1的6管脚和7管脚分别连接所述RJ45网口J1,所述半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统，其特征在于：包括采样电路、数据传输通信电路和上位机，所述上位机通过所述数据传输通信电路接收所述采样电路的采样数据，所述采样电路包括PT100采样处理电路、电流采样处理电路、模拟开关和MCU控制器，所述PT100采样处理电路和所述电流采样处理电路分别通过所述模拟开关连接所述MCU控制器，所述MCU控制器通过所述数据传输通信电路连接所述上位机。

【技术特征摘要】
1.一种用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统，其特征在于：包括采样电路、数据传输通信电路和上位机，所述上位机通过所述数据传输通信电路接收所述采样电路的采样数据，所述采样电路包括PT100采样处理电路、电流采样处理电路、模拟开关和MCU控制器，所述PT100采样处理电路和所述电流采样处理电路分别通过所述模拟开关连接所述MCU控制器，所述MCU控制器通过所述数据传输通信电路连接所述上位机。2.根据权利要求1所述的用于二氧化碳跨临界热泵的实验数据采集记录系统，其特征在于：所述PT100采样处理电路包括电阻R31、电阻R32、电阻R35、电阻R38、电阻R39、电容C33、电容C57、电容C59、电容C56和仪表放大器U11，所述电阻R31的一端作为所述PT100采样处理电路的接入端T1A，所述电阻R35的一端作为所述PT100采样处理电路的接入端T1B，接入端T1C连接电源REF2.5V，所述接入端T1C还通过所述电容C59接地，所述电容C57分别连接所述电阻R31的一端和所述电阻R35的一端，所述电阻R31的一端通过所述电阻R38连接所述仪表放大器U11的反相输入端，所述电阻R31的另一端依次通过所述电阻R32和所述电阻R39连接仪表放大器U11的同相输入端，所述电阻R35的另一端通过所述电阻R39连接仪表放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶自龙，葛佳隆，张守兵，李玉夺，赵建业，
申请(专利权)人：郑州云宇新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41