热电偶信号多通道经济型高精度温度测量模块制造技术

技术编号:29969438 阅读:18 留言:0更新日期:2021-09-08 09:43
热电偶信号多通道经济型高精度温度测量模块,通道选择电路(1)依次连接RC滤波电路(4)和模拟数字转换器(7),通道残留电荷放电电路(6)连接在RC滤波电路(4)和模拟数字转换器(7)之间;通道选择电路(1)上有至少二个通道T。热电偶信号通过通道选择开关固态继电器TLP176连接,经过通道选择开关电路和断线检测电路、RC滤波电路和偏置电压电路相连,经过RC滤波电路后和通道残留电荷放电电路相连,最后到达ADC输入端,可以实现多通道信号输入,采集到的是数字信号可以通过有线或无线上传到服务器系统中去。一个测量电路,实现高精度,体积小,成本低的需求。成本低的需求。成本低的需求。

【技术实现步骤摘要】
热电偶信号多通道经济型高精度温度测量模块


[0001]本技术涉及热电偶设备的温度测量装置的结构改进技术,尤其是热电偶信号多通道经济型高精度温度测量模块。

技术介绍

[0002]热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件,直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表或二次仪表转换成被测介质的温度。
[0003]各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
[0004]目前,高新技术、工业自动化、智慧农业、环境监测等众多领域,需要越来越多的温度测量点,而现有技术和产品的成本比较高。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供热电偶信号多通道经济型高精度温度测量模块,解决传统温度计精度不足和温度仪表成本高问题。
[0006]本技术的目的将通过以下技术措施来实现:一种热电偶信号多通道经济型高精度温度测量模块,包括通道选择电路、RC滤波电路和模拟数字转换器;通道选择电路依次连接RC滤波电路和模拟数字转换器,通道残留电荷放电电路连接在RC滤波电路和模拟数字转换器之间;通道选择电路上有至少二个通道T。
[0007]尤其是,通道选择电路连接RC滤波电路的线路上连接断线检测电路。
[0008]尤其是,通道选择电路连接RC滤波电路的线路上连接偏置电压电路。
[0009]尤其是,模拟数字转换器还连接冷端补偿电路。
[0010]尤其是,至少一个通道T连接热电偶。
[0011]尤其是,通道选择电路包括固态继电器TLP176和电阻;RC滤波电路包括电阻、电容;断线检测电路包括三级管、电阻;通道残留电荷放电电路包括模拟开关TS5A4594DBV、电阻;偏置电压电路包括电阻;冷端补偿电路包括电阻和热敏电阻。优选固态继电器TLP176和热电偶相连接。
[0012]本技术的优点和效果:热电偶信号通过通道选择开关固态继电器TLP176连接,经过通道选择开关电路和断线检测电路、RC滤波电路和偏置电压电路相连,经过RC滤波电路后和通道残留电荷放电电路相连,最后到达ADC输入端,可以实现多通道信号输入,采集到的是数字信号可以通过有线或无线上传到服务器系统中去。一个测量电路,实现高精度,体积小,成本低的需求。
附图说明
[0013]图1为本技术实施例1结构示意图。
[0014]图2为本技术实施例1电路示意图
[0015]附图标记包括:
[0016]1‑
通道选择电路、2

断线检测电路、3

偏置电压电路、4

RC滤波电路、5

冷端补偿电路、6

通道残留电荷放电电路、7

模拟数字转换器、T

通道。
具体实施方式
[0017]本技术应用于工业自动化PLC以及可编程控制器行业。
[0018]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0019]实施例1:如附图1和2所示,一种热电偶信号多通道经济型高精度温度测量模块,包括通道选择电路1、RC滤波电路4和模拟数字转换器7;通道选择电路1依次连接RC滤波电路4和模拟数字转换器7,通道残留电荷放电电路6连接在RC滤波电路4和模拟数字转换器7之间;通道选择电路1上有至少二个通道T。
[0020]前述中,通道选择电路1连接RC滤波电路4的线路上连接断线检测电路2。
[0021]前述中,通道选择电路1连接RC滤波电路4的线路上连接偏置电压电路3。
[0022]前述中,模拟数字转换器7还连接冷端补偿电路5。
[0023]本技术实施例中,模拟数字转换器7即ADC(Analog

to

digital converter)是用于将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号的一类设备。一个模拟数字转换器可以提供信号用于测量。与之相对的设备成为数字模拟转换器。
[0024]本技术实施例中,通道选择电路1中有1至N个通道,其中至少一个通道T连接热电偶。
[0025]本技术实施例中,通道选择电路1包括固态继电器TLP176和相关电阻(R7、R3);RC滤波电路4包括电阻R24、R25、电容(C30、C31、C32、C33);断线检测电路2包括三级管Q1和Q2、电阻(R19、R20、R21、R22、R23、R29);通道残留电荷放电电路6包括模拟开关TS5A4594DBV、电阻R14;偏置电压电路3包括电阻(R26、R27、R30、R31);冷端补偿电路5包括电阻(R11、R12)和热敏电阻。
[0026]本技术实施例中,针对实现低成本多通道热电偶输入温度测量电路需求,通过通道选择电路1,可以实现多通道热电偶测量,从而降低成本和节省PCB空间。使用1个断线检测电路2能快速检测数多通道热电偶是否有断线情况。道残留电荷放电电路6解决通道切换过程中残留电荷对热电偶信号的影响。通过采集本地热敏电阻信号,得到热电偶冷端补偿电压,成本比较低。
[0027]本技术实施例中,优选固态继电器TLP176和热电偶相连接。
[0028]本技术实施例中,优选通道残留电荷放电电路6连接到RC滤波电路4和模拟数字转换器7连接线路之间。
[0029]本技术实施例中,先把通道选择电路1中所有固态继电器(TLP176)输入通道T关闭,通道残留电荷放电电路6先打开把电容上的残留电荷放完,通道选择电路1选通一个通道T的热电偶信号进来,偏置电压电路3把浮地热电偶信号偏置ADC电源共地,然后,热电偶信号经过RC滤波电路4稳定后进入模拟数字转换器7输入端;同时,测量冷端补偿电路5的热敏电阻,得出冷端补偿的温度。这样就可以计算出通道热电偶的温度值。另外,断线检测电路2打开时候,能快速判断通道热电偶是否有断开情况。
[0030]本技术实施例中,通道残留电荷放电电路6上模拟开关TS5A4594DBV导通把AINN+和AINN

通过电阻R14放电,电容上C31、C32、C33的残留电荷放完,通道残留电荷放电电路6上的TS5A4594DBV把AINN+和AINN

断开,通道选择电路1选通一个通道T的热电偶信号进来,偏置电压电路3上R26、R27、R30、R31把浮地热电偶信号偏置模拟数字转换器7电源共地,电平电压为VDD3V3/2,然后热电偶信号经过RC滤波电路4稳定后进入模拟数字转换器7输入端测量;同时,测量冷端补偿电路5的热敏电阻,得出冷端补偿值。这样就可以计算出通道T热电偶的温度值。断线检测功能:由于热电偶的信号范围都在

10MV

80MV之间,阻抗也比较低,断线检测电路2通过TC_BOD1和TC_B本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.热电偶信号多通道经济型高精度温度测量模块,包括通道选择电路(1)、RC滤波电路(4)和模拟数字转换器(7);通道选择电路(1)依次连接RC滤波电路(4)和模拟数字转换器(7),通道残留电荷放电电路(6)连接在RC滤波电路(4)和模拟数字转换器(7)之间;通道选择电路(1)上有至少二个通道T;通道选择电路(1)连接RC滤波电路(4)的线路上连接断线检测电路(2);其特征在于,通道选择电路(1)连接RC滤波电路(4)的线路上连接偏置电压...

【专利技术属性】
技术研发人员:卜生霄
申请(专利权)人:上海明勃电气自动化有限公司
类型:新型
国别省市:

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