一种多路热敏电阻温度采集与处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多路热敏电阻温度采集与处理装置，包括：多个热敏电阻传感器，所述传感器通过接线端子排可更换地接入电路；电压源，所述电压源经过分压电阻给与并联电阻并联的传感器供电；激励开关，所述激励开关连接每一路传感器，控制每一路传感器的电通断；两个差分放大电路的输入端分别连接分压电阻和并联电阻的两端；ADC采样，所述ADC采样处理两个放大电路的输出信号，并与MCU控制器双向连接；所述MCU控制器，控制激励开关与ADC采样，并连接触摸屏、存储器、USB接口及WIFI模块。本实用新型专利技术能够实现多路温度实时采集与处理，提高了检测效率，且体积小、便携化、成本低、精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种多路热敏电阻温度采集与处理装置
本技术涉及热敏电阻温度检测领域，具体涉及一种多路热敏电阻温度采集与处理装置。
技术介绍
负温度系数热敏电阻(NTC)具有阻值随温度升高呈指数性降低的特性，常制成高灵敏度温度传感器，稳定性好，响应快，体积小，寿命高，价格低，标称阻抗非常高，引线电阻几乎没有影响，一般最佳测温范围是0℃～100℃。缺点是自热问题和非线性严重，解决自热需要测量电流保持在μA数量级，非线性问题需要硬件或软件进行线性化。目前，国内市场上使用热敏电阻多路测温的仪器还不多，通常采用国外的安捷伦或福禄克的数据采集器，可以实现多种功能的快速测量，然而，在实际使用中，发现Agilent34970A数据采集仪及其DataLogger软件只能将44004、44007、44006这三个系列的NTC热敏电阻实时转换为温度，其它系列的热敏电阻只能得到阻值。于是，测试人员在测试时，需要自己通过翻找厂家提供的热敏电阻分度表，人工处理耗时耗力、不易于大批量操作与保存，特别是关于多通道偏差值、均匀度、波动度、升降温时间等技术参数的数据处理，急需一种自动化的快速处理装置。该数据采集器，不仅没有自动有效地使热敏电阻检测转换成温度，而且通常需要连接PC机使用，体积大，便携性不够高。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术的目的是提供一种多路热敏电阻温度采集与处理装置，能够实现实时温度采集与处理，提高检测效率，且精度高、体积小、便携化。为了实现上述目的，本技术采用了以下的技术方案：一种多路热敏电阻温度采集与处理装置，包括：多个二线制NTC热敏电阻传感器；分压电阻，所述多个二线制NTC热敏电阻传感器的第一引线均接所述分压电阻，所述多个二线制NTC热敏电阻传感器的第二引线均接地；并联电阻，与所述多个二线制NTC热敏电阻传感器均并联；电压源，所述电压源经过所述分压电阻给与所述并联电阻并联的二线制NTC热敏电阻传感器供电；第一差分放大电路，所述第一差分放大电路的输入端连接所述分压电阻的两端；第二差分放大电路，所述第二差分放大电路的输入端连接所述并联电阻的两端；激励开关，控制多个二线制NTC热敏电阻传感器与所述第二差分放大电路之间的电信号通断；模数转换器(ADC采样)，所述模数转换器的输入端与所述第一差分放大电路的输出端和第二差分放大电路的输出端连接；微控制单元，所述微控制单元控制所述激励开关与所述模数转换器(ADC采样)；触摸显示屏，与所述微控制单元连接；存储器，与所述微控制单元连接。以下作为本技术的优选技术方案：多个二线制NTC热敏电阻传感器通过接线端子排接入电路，具体地，n个二线制NTC热敏电阻传感器，n≥2，n∈N，所述热敏电阻传感器通过接线端子排接入电路，使传感器的更换与连接灵活方便。所述接线端子排接入电路为弹簧压线式PCB接线端子排。所述分压电阻为高精度定值电阻，与每一路传感器的一端串联，传感器的另一端接地，起分压和限流的作用，避免热敏电阻自热对温度测量的影响。并联电阻，所述并联电阻为高精度定值电阻，与每一路传感器并联，组成线性化网络，代替单个的热敏电阻，使线性化网络与温度成单值线性关系，有利于提高ADC采样的分辨率。电压源，所述电压源经过分压电阻给与并联电阻并联的传感器供电，且所述的电压源为直流电源。激励开关，所述激励开关具有n路开关，n≥2，n∈N，控制每一路传感器与和第二差分放大电路的电信号通断。ADC采样，所述ADC采样连接两个差分放大电路的输出端，实现定时采样与数模转换的功能。微控制单元，即MCU控制器，所述MCU控制器控制激励开关与ADC采样，并连接触摸屏、存储器、WIFI模块和USB接口。所述的微控制单元连接有WIFI模块。所述的微控制单元连接有USB接口。所述MCU控制器控制的激励开关，同一时刻只导通一个开关，依次导通。所述MCU控制器处理ADC采样输出的数字量，包括所述第一差分放大电路传送来的分压电阻的电压U1i和所述第二差分放大电路传送来的分压电阻的电压U2i，获得第i个传感器的电阻所述MCU控制器的型号为STM32F429，可以进行数据处理，将ADC采样得到的实时电阻值通过查表法和线性插值转换为温度；所述触摸屏作为人机交互界面，按用户的要求配置参数并启动检测，在触摸显示屏上显示配置参数、温度曲线、实时温度和技术参数；所述存储器用于存储实验数据、热敏电阻分度表、热敏电阻偏差值；所述USB接口用于导出测试数据；所述WIFI模块用于无线连接移动终端，导出测试数据。所述热敏电阻传感器为珠状长引线NTC热敏电阻传感器，环氧树脂封装。与现有技术相比，本技术的有益效果是：一、测量精度高。通过两个差分放大电路，消除电压抖动对热敏电阻的影响，同时又能抑制共模干扰信号。二、电路简单，可靠性高。通过激励开关的控制，一次只导通一路热敏电阻，使多路热敏电阻测量时，可以使用同一个信号调理电路，减少电路成本与电路面积，节约资源，提高电路的一致性、可靠性。三、体积小，便携化。触摸屏的使用避免了连接PC机，减小了体积，接线端子排使传感器易于拆卸，WIFI模块和USB接口提高了数据导出的便携性，整体使用更加人性化。四、该多路热敏电阻温度采集与处理装置，可以同时对多个孔点进行升降温的动态测温，通过MCU控制与存储器及ADC采样的配合，实时的进行数据处理，计算温度均匀性、波动度、升降温速率，偏差修正与校准。五、本技术能够实现多路温度实时采集与处理，提高了检测效率，且体积小、便携化、成本低、精度高。附图说明图1为本技术多路热敏电阻温度采集与处理装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。为了教导本技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换，将在本技术的范围内。由此，本技术并不局限于下述可选实施方式，而仅有权利要求和它们的等同物限定。如图1所示，是本技术实施例多路热敏电阻温度采集与处理装置的结构简图，多路热敏电阻温度采集与处理装置包括：n个二线制NTC热敏电阻传感器，n≥2，n∈N，所述传感器为珠状长引线NTC热敏电阻传感器，环氧树脂封装；接线端子排，所述接线端子排为弹簧压线式PCB接线端子排，所述传感器通过接线端子排灵活地接入电路；分压电阻R1，所述分压电阻R1为高精度定值电阻，R1取值10kΩ，与每一路传感器的一端串联，传感器的另一端接地，分压电阻R1起分压和限流的作用，避免热敏电阻自热对温度测量的影响；并联电阻R2，所述并联电阻R2为高精度定值电阻，R2取值10kΩ，与每一路传感器并联，组成线性化网络，代替单个的热敏电阻，使线性化网络与温度成单值线性关系，有利于提高ADC采样的分辨率；电压源Vref，所述电压源为直流电源电压源，Vref取值2.5V，经过分压电阻给与并联电阻R2并联的传感器供电；激励开关，所述激励开关具有n路开关，n≥2，n∈N，控制每一路传感器与电信号和第二差分放大电路的通断；第一差分放大电路，所述第一差分放大电路的输入端连接分压电阻R1的两端；第二差分放大电路，所述第二差分放大电路的输入端连接并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路热敏电阻温度采集与处理装置，其特征在于，包括：多个二线制NTC热敏电阻传感器；分压电阻，所述多个二线制NTC热敏电阻传感器的第一引线均接所述分压电阻，所述多个二线制NTC热敏电阻传感器的第二引线均接地；并联电阻，与所述多个二线制NTC热敏电阻传感器均并联；电压源，所述电压源经过所述分压电阻给与所述并联电阻并联的二线制NTC热敏电阻传感器供电；第一差分放大电路，所述第一差分放大电路的输入端连接所述分压电阻的两端；第二差分放大电路，所述第二差分放大电路的输入端连接所述并联电阻的两端；激励开关，控制多个二线制NTC热敏电阻传感器与所述第二差分放大电路之间的电信号通断；模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述第一差分放大电路的输出端和第二差分放大电路的输出端连接；微控制单元，所述微控制单元控制所述激励开关与所述模数转换器；触摸显示屏，与所述微控制单元连接；存储器，与所述微控制单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种多路热敏电阻温度采集与处理装置，其特征在于，包括：多个二线制NTC热敏电阻传感器；分压电阻，所述多个二线制NTC热敏电阻传感器的第一引线均接所述分压电阻，所述多个二线制NTC热敏电阻传感器的第二引线均接地；并联电阻，与所述多个二线制NTC热敏电阻传感器均并联；电压源，所述电压源经过所述分压电阻给与所述并联电阻并联的二线制NTC热敏电阻传感器供电；第一差分放大电路，所述第一差分放大电路的输入端连接所述分压电阻的两端；第二差分放大电路，所述第二差分放大电路的输入端连接所述并联电阻的两端；激励开关，控制多个二线制NTC热敏电阻传感器与所述第二差分放大电路之间的电信号通断；模数转换器，所述模数转换器的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱佳琪，俞晓平，骆志成，樊伟东，陆国金，王文应，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33