一种多通道温度测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多通道温度测量系统，其特征在于，包括：多路温度传感器，所述温度传感器利用金属的电阻值随温度变化的特性，根据测量点温度的变化产生随温度变化的电阻值；多路信号调理电路，所述信号调理电路把所述随温度变化的电阻值转换成电压信号，并对所述电压信号进行放大、滤波；A／D转换电路，其把各路的所述电压信号分别转换成数字信号；微处理器，其对所述A/D转换电路进行配置和启动，并对所述数字信号进行处理。该系统方便、快捷、准确地测量了各监测点的温度，为分析测量结果提供了可靠而准确的依据。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种多通道温度测量系统，其特征在于，包括：多路温度传感器，所述温度传感器利用金属的电阻值随温度变化的特性，根据测量点温度的变化产生随温度变化的电阻值；多路信号调理电路，所述信号调理电路把所述随温度变化的电阻值转换成电压信号，并对所述电压信号进行放大、滤波；A／D转换电路，其把各路的所述电压信号分别转换成数字信号；微处理器，其对所述A/D转换电路进行配置和启动，并对所述数字信号进行处理。该系统方便、快捷、准确地测量了各监测点的温度，为分析测量结果提供了可靠而准确的依据。【专利说明】一种多通道温度测量系统
本技术主要涉及温度测量领域。特别的，涉及一种用于多点温度采集的多通道温度采集系统。
技术介绍
在半导体测量设备中，内部环境温度监测是必不可少的一个环节。为了实现精确而稳定地对温度进行测量，工业上通常使用钼电阻传感器来对被测点进行测量。钼电阻温度传感器是利用金属钼的电阻值会随温度的变化而变化这一特性所制成的传感器，其精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区(-200?650°C)最常用的一种温度检测器，其被广泛应用于工业测温中。 钼电阻温度传感器被应用于多种测温仪器中，其接线形式多样，通常有两线式、三线式和四线式，其各具特点。 两线式:在该种连接方式中，传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，因此该种连接方式用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。 三线式:该种连接方式要求从钼电阻中引出的三根导线截面积和长度均相同，测量钼电阻的电路一般采用不平衡电桥，钼电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将一根导线接到电桥的电源端，其余两根分别接到钼电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果不会产生任何影响，这样就消除了导线线路上的电阻所带来的测量误差。但是该种连接方式要求电桥必须为全等臂电桥，否则就无法完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。 四线式，当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线式测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，通过计算可以得出钼电阻的电阻值。 钼电阻温度测量系统应用广泛，然而现有的很多测量电路常使用电桥法完成信号调理，由于其引入了非线性，使得信号的计算变得复杂，不易处理；此外，现有测量中还使用二线式钼电阻对温度进行测量，其通过增加环境温度检测来减小电阻引线电阻的误差，因此在使用前需要实施补偿校准，该方法不仅增加了电路设计的复杂性，而且增加了测试时间；在现有技术中，对通道进行选择时，通常使用外置多路模拟开关，该外置多路模拟开关需要与相关电路进行配合，增加了电路设计的复杂性。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术公开了一种多通道温度测量系统，其特征在于，包括:多路温度传感器，所述温度传感器利用金属的电阻值随温度变化的特性，根据测量点温度的变化产生随温度变化的电阻值；多路信号调理电路，所述信号调理电路把所述随温度变化的电阻值转换成电压信号，并对所述电压信号进行放大、滤波；A / D转换电路，其把各路的所述电压信号分别转换成数字信号；微处理器，其对所述A/D转换电路进行配置和启动，并对所述数字信号进行处理。 特别的，所述温度传感器为三线式的钼电阻传感器，从所述钼电阻传感器的第一端引出第一导线和第二导线，从所述钼电阻的第二端引出第三导线，所述第三导线与地相连接，所述三根导线的电阻率、截面积和长度均相同。钼电阻传感器的接线方式采用三线制，可以大大减小导线电阻带来的附加误差，满足工业应用需求。 特别的，所述信号调理电路包括:电阻-电压转换电路，其把所述随温度变化的电阻值转换成电压信号；信号放大电路，其对所述电压信号进行放大；滤波电路，其用于滤除所述电压信号中的高频信号。 特别的，所述电阻-电压转换电路包括:恒流源，其向所述钼电阻传感器提供恒定的电流；电压测量电路，其用于测量所述钼电阻上的电压降并输出所述电压信号，同时减小钼电阻引线电阻引入的误差。 特别的，所述恒流源包括第一运算放大器和第二运算放大器；其中，所述第一运算放大器的反相输入端通过第一电阻与地相连接，并且通过第二电阻与所述第一运算放大器的输出端相连接，所述第一运算放大器的正相输入端通过第三电阻与参考电压相连接；所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端相连接，并且通过第四电阻与所述第一运算放大器的正相输入端相连接，所述第二运算放大器的正相输入端通过第五电阻与所述第一运算放大器的输出端相连接。 特别的，根据所述参考电压或调节所述第五电阻来设定所述恒流源的输出电流值。 特别的，所述电压测量电路包括第三运算放大器；其中，所述第三运算放大器的反相输入端通过第六电阻与所述第一导线连接，通过第七电阻与所述第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的正相输入端通过第八电阻与所述第二导线连接。 特别的，所述第一运算放大器、所述第二运算放大器和所述第三运算放大器是4路运放AD8630ARZ中的一路运算放大器。通过使用一个集成的运放芯片简化了电路的设计，有利于节省电路元器件的空间。 特别的，所述信号放大电路包括运放AD627 ;其中，所述参考电压经第九电阻和第十电阻分压后输入所述AD627放大器的反向输入端；所述AD627放大器的增益设定端之间连接第十一电阻，所述第十一电阻用于设定所述AD627放大器的放大倍数；所述AD627放大器的正向输入端通过第十二电阻与所述电阻-电压转换电路的输出端相连接，以接收所述电压信号。 特别的，所述AD627放大器的放大倍数最小为5倍。 特别的，所述滤波电路包括第四运算放大器；其中，所述第四运算放大器的反相输入端与所述第四运算放大器的输出端连接；所述第四运算放大器的正相输入端通过第十三电阻和第十四电阻与所述信号放大电路的输出端相连接，并且通过所述第十四电阻与所述第四运算放大器的输出端相连。 特别的，所述A / D转换电路包括芯片LTC1859，其根据所述微处理器的指令，把各路信号调整电路输出的所述电压信号分别转换成数字信号。 特别的，所述微处理器通过TCP / IP与上层计算机进行通信。 特别的，所述微处理器根据所述计算机指令，配置并控制所述A / D转换电路中的AD转换，采集所述转换后的数字信号，并对所述数字信号进行处理。 本专利提供了一套多通道温度测量系统，该系统方便、快捷、准确地测量了各监测点的温度，为分析测量结果提供了可靠而准确的依据。 【专利附图】【附图说明】 通过下文对结合附图所示出的实施例进行详细说明，本技术的上述以及其他特征将更加明显，本技术附图中相同或相似的标号表示相同或相似的步骤； 图1示出了根据本技术所公开的多通道温度测量系统的电气模块图； 图2示出了根据本技术所公开的电阻-电压转换电路的电路图；以及 图3示出了根据本技术所公开的信号放大电路和滤波电路的电路图。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道温度测量系统，其特征在于，包括： 多路温度传感器，所述温度传感器利用金属的电阻值随温度变化的特性，根据测量点温度的变化产生随温度变化的电阻值； 多路信号调理电路，所述信号调理电路把所述随温度变化的电阻值转换成电压信号，并对所述电压信号进行放大、滤波； A/D转换电路，其把各路的所述电压信号分别转换成数字信号； 微处理器，其对所述A/D转换电路进行配置和启动，并对所述数字信号进行处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚娟，郭一鸣，周万泉，
申请(专利权)人：睿励科学仪器上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31