一种热电偶温度传感器采集电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种热电偶温度传感器采集电路，它包括瞬态抑制二极管D5、瞬态抑制二极管D6和运算放大器U3A，其中，所述瞬态抑制二极管D5和所述瞬态抑制二极管D6的一端分别作为热电偶采样输入端，以此对热电偶进行冷端补偿，保证采集结果的准确性。该热电偶温度传感器采集电路具有设计科学、实用性强、采集效果好、抗干扰能力强的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热电偶温度传感器采集电路，具体的说，涉及了一种带有冷端补偿的热电偶温度传感器采集电路。
技术介绍
热电偶传感器价格低廉且测量速度快，范围大，应用非常广泛。但是，在一些工业现场环境非常复杂的环境下，原来设计的热电偶传感器采集电路在有些情况下可能精度不高，不太稳定，因此，需要用我们设计的采集电路才能解决工业现场的干扰问题。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、采集效果好、抗干扰能力强的一种热电偶温度传感器采集电路。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种热电偶温度传感器采集电路，它包括瞬态抑制二极管D5、瞬态抑制二极管D6和运算放大器U3A，其中所述瞬态抑制二极管D5和所述瞬态抑制二极管D6的一端分别作为热电偶采样输入端；所述瞬态抑制二极管D5的另一端分别连接电阻R27的一端、电阻R28的一端和二极管D4的阴极并接地，所述瞬态抑制二极管D5的一端连接所述电阻R27的另一端，所述电阻R27的另一端通过电阻R14连接电源，所述电阻R28的另一端分别连接电阻R24的一端和电阻R19的一端，所述电阻R24的另一端依次串联电阻R20和电阻R8，所述电阻R8连接电源，所述二极管D4的阳极连接在所述电阻R20和所述电阻R8之间；所述瞬态抑制二极管D6的另一端接地，所述瞬态抑制二极管D6的一端通过电阻R22分别连接电容C29的一端和电容C31的一端，所述电容C31的另一端接地，所述电容C31的一端分别连接电阻R25的一端和所述运算放大器U3A的正向输入端，所述电阻R25的另一端接地，所述电容C29的另一端分别连接所述电阻R19的另一端、电容C28的一端、所述运算放大器U3A的负向输入端、电阻R17的一端和电容C26的一端，所述电容C28的另一端接地，所述电容C26的另一端和所述电阻R17的另一端分别连接所述运算放大器U3A的输出端，所述运算放大器U3A的电源输入正极节点外接电源，所述运算放大器U3A的电源输入负极节点接地，所述运算放大器U3A的输出端作为采样输出端。本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术相比传统的采集电路，具有冷端补偿功能，利用特性稳定的瞬态抑制二极管管，通过PN温度特性作温度补偿；同时通过所述电阻R8、所述电阻R14、所述电阻R27和所述电阻R28形成桥式电路，大大增加抗干扰能力；其具有设计科学、实用性强、采集效果好、抗干扰能力强的优点。附图说明图1是本技术的电路结构示意图。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所示，一种热电偶温度传感器采集电路，它包括瞬态抑制二极管D5、瞬态抑制二极管D6和运算放大器U3A，其中所述瞬态抑制二极管D5的一端作为热电偶采样输入端KIN1-，所述瞬态抑制二极管D6的一端作为热电偶采样输入端KIN1+；以此连接热电偶传感器进行信号的采集。热电偶传感器在应用时必须进行冷端补偿，因为当冷端处在0℃时，热端放在被测的温度中，热电偶两端产生的电势正好和热电偶分度表标示一致，但是当冷端放在应用环境中而不是0℃时，温度每上升一度，热电偶两端的电势差就减少0.02005mV，所以必须要冷端补偿，我们选择成本比较低，但是特性稳定的瞬态抑制二极管，用PN温度特性作温度补偿，PN结在-100℃~+100℃范围内，其电压与温度有理想的线性关系，温度每升高一度，PN结压降就减小2mV。所述瞬态抑制二极管D5的另一端分别连接电阻R27的一端、电阻R28的一端和二极管D4的阴极并接地，所述瞬态抑制二极管D5的一端连接所述电阻R27的另一端，所述电阻R27的另一端通过电阻R14连接电源+5V，所述电阻R28的另一端分别连接电阻R24的一端和电阻R19的一端，所述电阻R24的另一端依次串联电阻R20和电阻R8，所述电阻R8连接电源+5V，所述二极管D4的阳极连接在所述电阻R20和所述电阻R8之间；所述电阻R8、所述电阻R14、所述电阻R27和所述电阻R28形成桥式电路，大大增加抗干扰能力。所述瞬态抑制二极管D6的另一端接地，所述瞬态抑制二极管D6的一端通过电阻R22分别连接电容C29的一端和电容C31的一端，所述电容C31的另一端接地，所述电容C31的一端分别连接电阻R25的一端和所述运算放大器U3A的正向输入端，所述电阻R25的另一端接地，所述电容C29的另一端分别连接所述电阻R19的另一端、电容C28的一端、所述运算放大器U3A的负向输入端、电阻R17的一端和电容C26的一端，所述电容C28的另一端接地，所述电容C26的另一端和所述电阻R17的另一端分别连接所述运算放大器U3A的输出端，所述运算放大器U3A的电源输入正极节点外接电源+5V，所述运算放大器U3A的电源输入负极节点接地，所述运算放大器U3A的输出端作为采样输出端K1_IN，以此外接单片机进行电路采用后的分析。其中所述电容C28、所述电容C29、所述电容C31是滤波电容，滤除现场共模和差模的干扰；所述电阻R17和所述电阻R26构成一个低通滤波器，滤除尖峰和高频的杂波；所述瞬态抑制二极管D5和所述瞬态抑制二极管D6起到保护电路的作用，当电压大于18V以上时D5，D6会在很短的时间内把过高的异常电压限制在一个安全的范围之内，从而起到保护后面的电路不受损坏。整个电路工作时，热电偶的电压叠加到所述运算放大器U3A正向输入端，保证在测温度在-50℃~+900℃所述运算放大器U3A正向输入端电压永远大于所述运算放大器U3A负输入端电压，利于单片机的采集计算。本电路放大倍数是15倍，R17/R19＝15。这是K型热电偶的放大倍数，需要说明的是在其它实施例中，如果是S型，R型，B型，J型等热电偶传感器的采集，只需把放大倍数调整一下即可。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本技术技术方案的精神，其均应涵盖在本技术请求保护的技术方案范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电偶温度传感器采集电路，其特征在于：它包括瞬态抑制二极管D5、瞬态抑制二极管D6和运算放大器U3A，其中所述瞬态抑制二极管D5和所述瞬态抑制二极管D6的一端分别作为热电偶采样输入端；所述瞬态抑制二极管D5的另一端分别连接电阻R27的一端、电阻R28的一端和二极管D4的阴极并接地，所述瞬态抑制二极管D5的一端连接所述电阻R27的另一端，所述电阻R27的另一端通过电阻R14连接电源，所述电阻R28的另一端分别连接电阻R24的一端和电阻R19的一端，所述电阻R24的另一端依次串联电阻R20和电阻R8，所述电阻R8连接电源，所述二极管D4的阳极连接在所述电阻R20和所述电阻R8之间；所述瞬态抑制二极管D6的另一端接地，所述瞬态抑制二极管D6的一端通过电阻R22分别连接电容C29的一端和电容C31的一端，所述电容C31的另一端接地，所述电容C31的一端分别连接电阻R25的一端和所述运算放大器U3A的正向输入端，所述电阻R25的另一端接地，所述电容C29的另一端分别连接所述电阻R19的另一端、电容C28的一端、所述运算放大器U3A的负向输入端、电阻R17的一端和电容C26的一端，所述电容C28的另一端接地，所述电容C26的另一端和所述电阻R17的另一端分别连接所述运算放大器U3A的输出端，所述运算放大器U3A的电源输入正极节点外接电源，所述运算放大器U3A的电源输入负极节点接地，所述运算放大器U3A的输出端作为采样输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种热电偶温度传感器采集电路，其特征在于：它包括瞬态抑制二极管D5、瞬态抑制二极管D6和运算放大器U3A，其中所述瞬态抑制二极管D5和所述瞬态抑制二极管D6的一端分别作为热电偶采样输入端；所述瞬态抑制二极管D5的另一端分别连接电阻R27的一端、电阻R28的一端和二极管D4的阴极并接地，所述瞬态抑制二极管D5的一端连接所述电阻R27的另一端，所述电阻R27的另一端通过电阻R14连接电源，所述电阻R28的另一端分别连接电阻R24的一端和电阻R19的一端，所述电阻R24的另一端依次串联电阻R20和电阻R8，所述电阻R8连接电源，所述二极管D4的阳极连接在所述电阻R20和所述电阻R8之间；所述瞬态抑制二极管D6的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂东，王磊，王向前，马雷，黄晓乐，
申请(专利权)人：郑州众智科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41