一种非恒流源模式的温度测量模块制造技术

本实用新型专利技术提供一种非恒流源模式的温度测量模块，包括测量采样单元和数据采集单元，所述测量采样单元包括测温采样电路和基准信号采样电路，通过精密差分放大器对温度传感器R6和取样电阻R2进行等增益放大，将信号传输给数据采集单元，通过AD转换器将模拟信号转换成数字信号输出。本实用新型专利技术的有益效果是：结构简单、测量精度高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子测量
，尤其是涉及一种非恒流源模式的温度测量模块。
技术介绍
工业生产、电子产品中很多地方都会考虑到温度的影响因素，因此，温度测量是一项广泛且困难的技术。环境温度、电路电源的变化都会影响其测量的准确性。存在测量误差较大，影响因素多，且精确度不高等技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构简单、测量精度高的非恒流源模式的温度测量模块，尤其适合PTlOO温度传感器在非恒流源模式下的温度测量。本技术的技术方案是:一种非恒流源模式的温度测量模块，包括测量采样单元和数据采集单元，所述测量采样单元包括测温采样电路和基准信号采样电路，通过精密差分放大器对温度传感器R6和取样电阻R2进行等增益放大，将信号传输给数据采集单元，通过AD转换器将模拟信号转换成数字信号输出。所述的测量采样单元由电阻R1、取样电阻R2、温度传感器R6、电容Cl组成，电源+5V施加于该电路上，在取样电阻R2上产生电压信号，同时在温度传感器R6上产生电压信号，磁珠FB1、FB2、FB3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6组成采样信号滤波电路。所述的数据采集单元由芯片Ul，电容C8，电容C9，电容ClO，晶振Yl组成，其中芯片Ul中有两个差分放大器、一个16BIT的AD转换器、内部模拟开关电路和SPI数据接口构成，实现对测量采样信号的放大、AD转换。进一步，所述测量采样单元，包括电容Cl，所述电容Cl接地，另一端分别与电阻Rl一端和取样电阻R2 —端连接，所述电阻Rl另一端与磁珠FBl第I脚连接，且磁珠FBl第I脚与+5V电源连接，磁珠FBl第2脚与电阻R3 —端连接，所述电阻Rl —端和取样电阻R2的公共端与磁珠FB2第I脚连接，磁珠FB3第2脚与电阻R4 —端连接，所述取样电阻R2另一端与磁珠FB3第I脚连接，且磁珠FBl第I脚与温度传感器R6连接，所述温度传感器R6另一端接地，磁珠FB3第2脚与电阻R5 —端连接，所述电阻R3和电阻R4之间连接有电容C2，所述电阻R4和电阻R5之间连接有电容C3，所述电阻R3另一端与电容C4 一端连接，电容C4另一端接地，所述电阻R3和电容C4公共端与数据采集单元连接，所述电阻R4另一端与电容C5 —端连接，电容C5另一端接地，所述电阻R4和电容C5公共端与数据采集单元连接，所述电阻R5另一端与电容C6 —端连接，电容C6另一端接地，所述电阻R5和电容C6公共端与数据采集单元连接。进一步，所述数据采集单元，包括芯片Ul，所述芯片Ul第7脚与电阻R3和电容C4公共端连接，所述芯片Ul第6脚和第8脚串联，且芯片Ul第8脚与电阻R4和电容C5公共端连接，所述芯片Ul第11脚与电阻R5和电容C6公共端连接，所述芯片第9脚与电容ClO一端连接，所述电容ClO另一端与电压基准VERF连接，且所述芯片Ul第10脚和第16脚接地，芯片Ul第15脚与电容C7 —端连接，电容C7另一端接地，且芯片Ul第15脚与+5V电源连接，所述芯片Ul第2脚和第3脚分别与晶振Yl的两端脚连接，且晶振Yl的两端脚分别于电容C9 一端和电容ClO —端连接，所述电容C9另一端和电容ClO另一端接地，所述芯片Ul第5脚与复位电路连接，芯片Ul第I脚与时钟信号连接，芯片Ul第4脚与片选信号连接，芯片Ul第14脚与SPI通讯接口的数据输入端连接，芯片Ul第13脚与SPI通讯接口的数据输出端连接，芯片Ul第12脚与指示电路连接。进一步，所述取样电阻R2是温度系数为5ppm，精确度为0.1%的300欧姆电阻器；温度传感器R6是标准PT100温度传感器；限流电阻Rl是1K阻值通用电阻器。进一步，差分放大器增益为4。进一步，所述芯片Ul型号为AD7705。本技术具有的优点和积极效果是:温度传感器和取样电阻放置于同一个电流回路中，通过两个精密差分放大器同时对温度传感器和取样电阻上产生的电压进行等增益放大，通过AD转换数据采集。不受施加于测量采样单元的电压影响，取样电阻是5ppm的标准电阻，因此该测量可以应用于不同环境温度和允许电源电压有一定范围波动的测温。【附图说明】图1是本技术的原理图图2是本技术的测量采样单元电路连接图图3是本技术的数据采集单元电路连接图【具体实施方式】如图1-3所示，本技术中，温度传感器和取样电阻放置于同一个电流回路中，即测温采样电路中通过温度传感器和取样电阻的电流是一样的，通过两个精密差分放大器的同时，对温度传感器和取样电阻上产生的电压进行等增益放大，进入AD转换器，通过AD转换数据采集，计算出取样电阻通过的电流，进而计算出温度传感器的电阻值，根据温度传感器的电阻值特性参数，可将电阻值对应转换为温度值。该模块不受施加于测温采样电路图的电压影响，取样电阻是5ppm的标准电阻，因此该测量可以应用于不同环境温度和允许电源电压有一定范围波动的测温。所述的测温采样电路由限流电阻Rl、取样电阻R2和温度传感器R6串联组成，其信号输出所连接的电路都是高阻输入，对测量采样电路中电流信号不产生影响。所述的AD转换器位于芯片Ul内部，是一个16BIT的AD转换器，通过芯片Ul的SPI数据接口可以控制内部通道开关，实现对测量采样电路中两路信号的AD转换。本技术通过芯片Ul实现对信号放大、AD转换以及标准SPI接口。整个电路只需保证采样电阻R2的温度特性(5ppm)和精确度(0.1% )即可实现在测温准确度，生产调试简单，可广泛用于工业温度控制以及其他对温度测量有较高要求的领域。以上对本技术的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本技术的实施范围。凡依本技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本技术的专利涵盖范围之内。【主权项】1.一种非恒流源模式的温度测量模块，其特征在于:包括测量采样单元和数据采集单元，所述测量采样单元包括测温采样电路和基准信号采样电路，通过精密差分放大器对温度传感器R6和取样电阻R2进行等增益放大，将信号传输给数据采集单元，通过AD转换器将模拟信号转换成数字信号输出； 所述的测量采样单元由电阻Rl、取样电阻R2、温度传感器R6、电容Cl组成，电源+5V施加于该电路上，在取样电阻R2上产生电压信号，同时在温度传感器R6上产生电压信号，磁珠FB1、FB2、FB3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6组成采样信号滤波电路； 所述的数据采集单元由芯片U1，电容C8，电容C9，电容C10，晶振Yl组成，其中芯片Ul中有两个差分放大器、一个16BIT的AD转换器、内部模拟开关电路和SPI数据接口构成，实现对测量采样信号的放大、AD转换。2.根据权利要求1所述的一种非恒流源模式的温度测量模块，其特征在于:所述测量采样单元，包括电容Cl，所述电容Cl接地，另一端分别与电阻Rl —端和取样电阻R2 —端连接，所述电阻Rl另一端与磁珠FBl第I脚连接，且磁珠FBl第I脚与+5V电源连接，磁珠FBl第2脚与电阻R3 —端连接，所述电阻Rl —端和取样电阻R2的公共端与磁珠FB2第I脚连接，磁珠FB3第2脚与电阻R4 —本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非恒流源模式的温度测量模块，其特征在于：包括测量采样单元和数据采集单元，所述测量采样单元包括测温采样电路和基准信号采样电路，通过精密差分放大器对温度传感器R6和取样电阻R2进行等增益放大，将信号传输给数据采集单元，通过AD转换器将模拟信号转换成数字信号输出；所述的测量采样单元由电阻R1、取样电阻R2、温度传感器R6、电容C1组成，电源+5V施加于该电路上，在取样电阻R2上产生电压信号，同时在温度传感器R6上产生电压信号，磁珠FB1、FB2、FB3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6组成采样信号滤波电路；所述的数据采集单元由芯片U1，电容C8，电容C9，电容C10，晶振Y1组成，其中芯片U1中有两个差分放大器、一个16BIT的AD转换器、内部模拟开关电路和SPI数据接口构成，实现对测量采样信号的放大、AD转换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏维曦，
申请(专利权)人：汇康新德天津科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12