本实用新型专利技术公开了一种带Modbus485通信的PT100的温度采集器，属于温度采集器技术领域，解决了温度数据采集可靠性和数据传输可靠性问题，其技术方案要点是包括三线制的铂热电阻和直流电压转换模块，其特征是，还包括改良电桥模块电路、温度信号放大模块电路、模数转换电路、MCU模块电路、485通信模块电路；铂热电阻与改良电桥模块电路相连接，改良电桥模块电路与温度信号放大模块电路相连，温度信号放大模块电路与模数转换电路相连，模数转换电路与所述MCU模块相连接，所述MCU模块和485通信模块电路相连接，直流电压转换模块为电路元器件提供合适工作电压，达到了提高温度采集，数据传输的可靠度和精确度效果。输的可靠度和精确度效果。输的可靠度和精确度效果。
【技术实现步骤摘要】
带Modbus485通信的PT100的温度采集器
[0001]本技术涉及温度采集器领域，特别地，涉及一种带Modbus485通信的PT100的温度采集器。
技术介绍
[0002]在做一些项目的时候，用到一些模块，经常会是485的接口，而且485也是工业上常用的通信方式，在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时，串行连接会选择RS-485。我们知道串口通信的数据传输都是0和1，但是在单总线、I2C、UART中都是通过一根线的高低电平来判断逻辑1或者逻辑0，但这种信号线的GND再与其他设备形成供地模式的通信，这种共地模式传输容易产生干扰，并且抗干扰性能也比较弱。所以差分通信、支持多机通信、抗干扰强的RS485就被广泛的使用了。
[0003]PT100是铂热电阻，简称为：PT100铂电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。在编辑医疗、电机、工业、温度计算、卫星、气象、阻值计算等高精温度设备，应用范围非常之广泛。
[0004]它的技术参数为三线、四线或两线Pt100/Cu50热电阻信号直接输入；精度、线性度误差等级：0.2级(相对温度)；内置线性化处理和长线补偿电路；电源、信号。
[0005]输入/输出3000VDC三隔离；辅助电源：5V、12V、15V或24V直流单电源供电；国际标准信号输出：4-20mA/0-5V/0-10V等；低成本、超小体积，使用方便，可靠性高；标准SIP12/DIP24符合UL94V-0阻燃封装；工业级温度范围：-40-+85℃。
[0006]目前，热电阻法测量温度采用两线制，三线制，四线制的铂电阻PT100，其中两线制和三线制受引线影响较大，此外，恒流源电路对测温电路的误差影响较大。在工业控制系统中，温度数据经常需要传输比较远的距离，外界因素对其数据的影响也较大。
技术实现思路
[0007]本技术的目的在于针对现有技术的不足之处，至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题，提供一种带Modbus485通信的PT100的温度采集器，以达到更加稳定、可靠、安全、效率、精确的测量温度并传输数据的目的。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种带Modbus485通信的PT100的温度采集器，包括三线制的铂热电阻和直流电压转换模块，还包括改良电桥模块电路、温度信号放大模块电路、模数转换电路、MCU模块电路、485通信模块电路；
[0009]铂热电阻与改良电桥模块电路相连接，改良电桥模块电路与温度信号放大模块电路相连，温度信号放大模块电路与模数转换电路相连，模数转换电路与所述MCU模块相连接，所述MCU模块和485通信模块电路相连接，直流电压转换模块为电路元器件提供合适工作电压。
[0010]作为本技术的具体方案可以优选为：三线制的铂热电阻的第一引脚通过电阻连接模拟地端，改良电桥模块电路包括电阻R5、电阻R2、电阻R6、电阻R3、电容C2、以及电容
C1；
[0011]铂热电阻的第二引脚连接电容C2、电阻R5的一端，电容C2的另一端连接模拟地端，电阻R5的另一端连接电阻R10一端和电阻R2一端，电阻R4的另一端连接第一电压源，电阻R2的另一端作出第一信号输出；
[0012]铂热电阻的第二引脚连接电阻R6、电容C1、和电阻R3的一端，电阻R6的另一端连接第一电压源，电容C1的另一端连接模拟地端，电阻R3的另一端作为第二信号输出端。
[0013]作为本技术的具体方案可以优选为：所述温度信号放大模块电路包括芯片U4，第一信号输出端和第二信号输出端分别连接芯片U4的输入端，芯片U4的搭配外围电路并具有放大信号输出端。
[0014]作为本技术的具体方案可以优选为：所述模数转换电路包括型号为MCP3202的芯片U5，芯片U5连接放大信号输出端并采集温度模拟信号，芯片U5的数字信号输出端输出温度数字信号，温度数字信号提供给MCU模块电路。
[0015]作为本技术的具体方案可以优选为：所述MCU模块电路是以型号为STM32F103的芯片U7为核心的芯片最小系统电路。
[0016]作为本技术的具体方案可以优选为：所述485通信模块电路包括芯片U3、瞬态电压抑制器D2、瞬态电压抑制器D3、电阻R10、电阻R11、电阻R12、和电阻R13；
[0017]所述芯片U3的型号为SP3485E，芯片U3和MCU模块电路通信连接，芯片U3的第七引脚连接瞬态电压抑制器D2的阴极、电阻R10的一端、电阻R12的一端，瞬态电压抑制器D2的阴极接地，电阻R10的另一端接地，电阻R12的另一端为通信接口一端；
[0018]芯片U3的第六引脚连接瞬态电压抑制器D3的阴极、电阻R11的一端、电阻R13的一端，瞬态电压抑制器D3的阳极接地，电阻R11的另一端连接第二电压源，电阻R13的另一端为通信接口另一端。
[0019]作为本技术的具体方案可以优选为：所述第二电压源为芯片U3的供电电压，所述电阻R10和电阻R11阻值相等，所述电阻R12和电阻R13阻值相等。
[0020]作为本技术的具体方案可以优选为：所述电容C2和电容C1容值相等，电阻R6和电阻R4阻值相等，电阻R2和电阻R3阻值相等。
[0021]作为本技术的具体方案可以优选为：所述直流电压转换模块还通过基准电压源电路将3.3V电压转换成2.5V基准电压进行输出。
[0022]作为本技术的具体方案可以优选为：所述模数转换电路上的模拟地端通过电感、或螺旋的导线、或零欧姆电阻器连接接地端。
[0023]本技术技术效果主要体现在以下方面：克服热电阻法测量温度采用三线制温度监控精度差、测量不可靠的技术偏见，采用改良的电桥模块电路，搭配温度信号放大模块电路，有效提高温度数据采集精度的同时，能够提高信号传输可靠性，并且将放大后的信号利用模数转换电路进行信号转换，以高精度参考源给电桥电路模块供电保证转换精度，更加提高温度采集的可高性，提供了更先进、更便捷、更可靠的环境温湿度监测方案。
附图说明
[0024]图1为实施例中模块电路方框图；
[0025]图2为实施例中改良电桥模块电路、温度信号放大模块电路和基准电压源电路具
体电路原理图；
[0026]图3为实施例中模数转换电路的原理图；
[0027]图4为实施例中MCU模块电路的原理图；
[0028]图5为实施例中485通信模块电路的原理图；
[0029]图6为实施例中直流电压转换模块的原理图。
[0030]附图标记：100、铂热电阻；200、直流电压转换模块；210、5V输出电路；220、3.3V输出电路；300、改良电桥模块电路；400、温度信号放大模块电路；500、模数转换电路；600、MCU模块电路；700、485通信模块电路；800、基准本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带Modbus485通信的PT100的温度采集器，包括三线制的铂热电阻(100)和直流电压转换模块(200)，其特征是，还包括改良电桥模块电路(300)、温度信号放大模块电路(400)、模数转换电路(500)、MCU模块电路(600)、485通信模块电路(700)；铂热电阻(100)与改良电桥模块电路(300)相连接，改良电桥模块电路(300)与温度信号放大模块电路(400)相连，温度信号放大模块电路(400)与模数转换电路(500)相连，模数转换电路(500)与所述MCU模块相连接，所述MCU模块和485通信模块电路(700)相连接，直流电压转换模块(200)为电路元器件提供合适工作电压。2.如权利要求1所述的带Modbus485通信的PT100的温度采集器，其特征在于：三线制的铂热电阻(100)的第一引脚通过电阻连接模拟地端，改良电桥模块电路(300)包括电阻R5、电阻R2、电阻R6、电阻R3、电容C2、以及电容C1；铂热电阻(100)的第二引脚连接电容C2、电阻R5的一端，电容C2的另一端连接模拟地端，电阻R5的另一端连接电阻R10一端和电阻R2一端，电阻R4的另一端连接第一电压源，电阻R2的另一端作出第一信号输出；铂热电阻(100)的第二引脚连接电阻R6、电容C1、和电阻R3的一端，电阻R6的另一端连接第一电压源，电容C1的另一端连接模拟地端，电阻R3的另一端作为第二信号输出端。3.如权利要求1所述的带Modbus485通信的PT100的温度采集器，其特征在于：所述模数转换电路(500)包括型号为MCP3202的芯片U5，芯片U5连接放大信号输出端并采集温度模拟信号，芯片U5的数字信号输出端输出温度数字信号，温度数字信号提供给MCU模块电路(600)。4.如权利要求1所述的带Modbus485通信...
【专利技术属性】
技术研发人员：童华光，陈超，曹辉辉，
申请(专利权)人：台州师同人信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。