本发明专利技术公开了一种用于数控机床的温度测量装置，包括外部接口、电源模块、控制单元和采集单元；外部接口接入外部供电线，供电线与电源模块相连；电源模块分别与控制单元、采集单元相连；控制单元包括RS485芯片、拨码开关、MCU，拨码开关与MCU相连，RS485芯片与MCU相连；外部接口接入通讯线，通讯线与RS485芯片相连；采集单元包括模数转化器、恒流源、铂热电阻、基准电阻和滤波电路，恒流源集成在模数转化器内；铂热电阻连接到恒流源，基准电阻和铂热电阻相连；铂热电阻、基准电阻分别与滤波电路相连；滤波电路与模数转化器的输入端口连接，用来滤掉输入模数转化器电压上的高频杂波；模数转化器与MCU相连。本发明专利技术电路简单、抗干扰能力强、测量精度高。强、测量精度高。强、测量精度高。
【技术实现步骤摘要】
一种用于数控机床的温度测量装置
[0001]本专利技术涉及温度测量领域，尤其涉及一种用于数控机床的温度测量装置。
技术介绍
[0002]随着生产力的提高，数控机床在工厂中的应用也越来越广泛，已经成为了主要的机械加工设备。数控机床属于精密加工设备，温度对其加工精度的影响较为明显。为了保持机床的精度，必须实时监测机床运行时的温度。
[0003]工业上常用的接触式测温方式有热电偶、热电阻测温。其中，热电阻测温是根据导体电阻随温度变化的规律来测量温度的，最常用的是铂热电阻测温。铂热电阻测温根据方案的不同，分为两线制、三线制和四线制。两线制的误差有部分来自于引线电阻，引线越长，阻值越大，误差则越大。三线制和四线制理论上可以消除引线电阻的影响，但前提是每根引线的阻值都完全一致，引线电阻之间的差值越大，最终的测量误差也越大。
[0004]目前市面上常见的铂热电阻测量电路一般都是测量多路铂热电阻，且基本采用外置恒流源的方式，电路结构复杂。对于不同机床而言，所需要的铂热电阻数量可能也不相同。若采用多路测量的电路，不仅无法适用于所有机床，还可能造成浪费，增加制造成本。同时，若将多路铂热电阻都接入同一个测量装置，会有部分铂热电阻的引线比较长，容易受到外界干扰，造成测量结果的不准确。
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有技术的不足，提出电路简单、抗干扰能力强、测量精度高的一种用于数控机床的温度测量装置。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现技术目标。
[0007]一种用于数控机床的温度测量装置，其改进之处在于：包括外部接口、电源模块、控制单元和采集单元；所述外部接口接入外部供电线，所述供电线与电源模块相连；所述电源模块分别与控制单元、采集单元相连；所述控制单元包括RS485芯片、拨码开关、MCU，所述拨码开关与MCU相连，所述RS485芯片与MCU相连；所述外部接口接入外部通讯线，通讯线与RS485芯片相连；所述采集单元包括模数转化器、恒流源、铂热电阻、基准电阻和滤波电路，所述恒流源集成在模数转化器内；所述铂热电阻连接到恒流源，所述基准电阻和铂热电阻相连；所述铂热电阻、基准电阻分别与滤波电路相连；所述滤波电路与模数转化器的输入端口连接，用来滤掉输入模数转化器电压上的高频杂波；所述模数转化器与MCU相连；所述恒流源的电流流过铂热电阻所产生的电压信号输入到模数转化器的差分输入端口，电流流过基准电阻所产生的电压信号作为模数转化器的外部基准电压。
[0008]优选地，所述MCU的型号为STM32F030C8T6单片机。
[0009]优选地，所述模数转化器采用AD7793芯片，其内部集成了两路匹配的恒流源，所述铂热电阻选用三线制的PT100或PT1000。
[0010]本专利技术与现有技术相比，具有以下积极效果：本专利技术电路结构简单，其采用RS485
总线与外界通讯，且单个装置只有一路铂热电阻，可以缩短铂热电阻的引线长度，而延长RS485总线的长度来使用，抗干扰能力更强，也可减小铂热电阻引线电阻不匹配带来的误差。同时，由于其采用RS485总线与外界通讯，且设置了拨码开关用于装置的编码，方便多个温度测量装置并连起来使用。本专利技术采用模数转化器自带的两路互相匹配的恒流源进行测量，且采用三线制的铂热电阻作为温度传感器，还将基准电阻与铂热电阻串联，用电流流经基准电阻时产生的电压信号作为模数转化器的外部基准电压，能够有效降低恒流源温漂以及铂热电阻引线所带来的测量误差。同时，还在差分信号输入端口和基准电压输入端口前加入了滤波电路，可以使最终测量结果更加稳定。
附图说明
[0011]图1为本专利技术结构示意图。
[0012]图2为本专利技术中采集单元电路图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]附图1所示的一种用于数控机床的温度测量装置，包括外部接口1、电源模块2、控制单元3和采集单元7；外部接口1接入外部供电线，供电线与电源模块2相连；电源模块2分别与控制单元3、采集单元7相连。电源模块2用来提供采集单元7和控制单元3所需要的电能。
[0015]控制单元3包括RS485芯片4、拨码开关5、MCU6，拨码开关5用于本实施例的编码，RS485芯片4用于MCU6和外界通讯电平的转化,拨码开关5与MCU6相连，RS485芯片4与MCU6相连；外部接口1接入外部通讯线，通讯线与RS485芯片4相连，本实施例中，MCU6的型号为STM32F030C8T6单片机。
[0016]采集单元7包括模数转化器8、恒流源9、铂热电阻10、基准电阻11和滤波电路12，恒流源9集成在模数转化器8内，可以提供两路互相匹配的恒流源；铂热电阻10连接到恒流源9，基准电阻11和铂热电阻10相连；铂热电阻10、基准电阻11分别与滤波电路12相连；滤波电路12与模数转化器8的输入端口连接，用来滤掉输入模数转化器8电压上的高频杂波；模数转化器8与MCU6相连；恒流源9的电流流过铂热电阻所10产生的电压信号输入到模数转化器8的差分输入端口，电流流过基准电阻11所产生的电压信号作为模数转化器8的外部基准电压。本实施例中，模数转化器8采用AD7793芯片，其内部集成了两路匹配的恒流源9，铂热电阻10选用三线制的PT100或PT1000。
[0017]附图2为采集单元7的电路图，RTD为铂热电阻10，RL1、RL2、RL3为三线制铂热电阻的引线电阻，R
REF
是基准电阻11。R1、R2、C1、C2、C3构成了一个差分信号的低通RC滤波器，用来对输入模数转化器8的差分电压信号进行滤波。R3、C4组成的低通RC滤波器，用来对输入模数转化器8的基准电压信号进行滤波。模数转化器8的两路互相匹配的恒流源9分别输入到RL1和RL2中，可以消除RL1和RL2所带来的测量误差，IOUT1的电流流过RTD所产生的电压
信号经过滤波电路12后输入到模数转化器8的差分输入端口。两路电流汇集在RL3上，再经过R
REF
流入电源地，流经R
REF
时所产生的电压信号经过滤波电路12后输入到模数转化器8的外部基准电压端口，作为模数转化器8的外部基准电压，可以基本消除由于恒流源9温漂所导致的测量误差。同时，两个匹配的恒流源9在模数转化器8内部可以进行交换，可以消除由于恒流源9不匹配所带来的测量误差。
[0018]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于数控机床的温度测量装置，其特征在于：包括外部接口（1）、电源模块（2）、控制单元（3）和采集单元（7）；所述外部接口（1）接入外部供电线，所述供电线与电源模块（2）相连；所述电源模块（2）分别与控制单元（3）、采集单元（7）相连；所述控制单元（3）包括RS485芯片（4）、拨码开关（5）、MCU（6），所述拨码开关（5）与MCU（6）相连，所述RS485芯片（4）与MCU（6）相连；所述外部接口（1）接入外部通讯线，通讯线与RS485芯片（4）相连；所述采集单元（7）包括模数转化器（8）、恒流源（9）、铂热电阻（10）、基准电阻（11）和滤波电路（12），所述恒流源（9）集成在模数转化器（8）内；所述铂热电阻（10）连接到恒流源（9），所述基准电阻（11）和铂热电阻（10）相连；所述铂热电阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗堪，蔡聪，李建兴，杨睿宁，沈亮，
申请(专利权)人：江苏赛洋机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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