本申请涉及一种灵敏度和增益可动态调节的高精度测温电路，属于测温电路技术领域，其包括采集模块、灵敏度调节模块、信号放大模块、增益调节模块、模数转换模块和微控制单元；采集模块用于采集环境内的温度，并根据不同温度发出不同的模拟信号；灵敏度调节模块用于改变采集模块在不同温度区间的分压系数；信号放大模块用于放大采集模块在不同温度区间采集到的模拟信号；增益调节模块用于动态调节信号放大模块的增益值；模数转换模块用于接收信号放大模块放大后的模拟信号，并将该模拟信号转换成数字信号；微控制单元用于接收并处理数转换模块转换的数字信号，并生成含有对应温度值信息的信号。本申请具有提高测温精度的效果。本申请具有提高测温精度的效果。本申请具有提高测温精度的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种灵敏度和增益可动态调节的高精度测温电路
[0001]本申请涉及测温电路的领域，尤其是涉及一种灵敏度和增益可动态调节的高精度测温电路。
技术介绍
[0002]测温电路广泛的应用于激光器、仪器、电子设备、传感器等领域中，并且在上述领域中，通常是使用负温度系数热敏（NTC）电阻或正温度系数热敏（PTC）电阻进行测温；热敏电阻有成本低、生产工艺简单、应用范围广的优点，但也有明显的缺点：在温度区间固有的非线性特性（NTC电阻的电阻值在0℃
‑
50℃温度区间呈指数递减，PTC电阻的电阻值在0℃
‑
50℃温度区间呈指数递增），给精确测温带来了较大的误差。
[0003]提高测温精度的关键在于提高热敏电阻的线性度，通常采用三极管与运算放大器组成对数放大器，利用对数增益对测温电路呈指数输出的信号进行反向修正。使用该方式时热敏电阻的指数非线性输出得到了改善，从而提高了测温精度。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为现有技术中温度变化时，组成对数放大器的三极管与热力学相关的特性也会发生变化，从而导致对数放大器的增益也会变化，产生了与温度相关的增益误差，另外三极管之间的器件特性的差异在批量生产中无法保证补偿特性的一致性，因此非线性的改善程度也没法得到保证，其测温精度还是存在有一定误差。
技术实现思路
[0005]为了进一步提高测温的精度，本申请提供一种灵敏度和增益可动态调节的高精度测温电路。
[0006]本申请提供的一种灵敏度和增益可动态调节的高精度测温电路采用如下的技术方案：
[0007]一种灵敏度和增益可动态调节的高精度测温电路，包括采集模块、灵敏度调节模块、信号放大模块、增益调节模块、模数转换模块和微控制单元；所述采集模块，用于采集环境内的温度，并根据不同温度发出不同的模拟信号；所述灵敏度调节模块，电性连接于所述采集模块，用于改变所述采集模块在不同温度区间的分压系数，从而实现改变所述采集模块在不同温度区间采集温度时的灵敏度；所述信号放大模块，电性连接于所述灵敏度调节模块，用于放大所述采集模块采集到的模拟信号，并将放大后的模拟信号发送到模数转换模块；所述增益调节模块，电性连接于所述信号放大模块，用于动态调节所述信号放大模块的增益值；所述模数转换模块，信号连接于所述信号放大模块，用于接收所述信号放大模块放大后的模拟信号，并将该模拟信号转换成数字信号，将获得的数字信号发送到所述微控制单元；所述微控制单元，信号连接于所述模数转换模块，用于接收并处理所述数转换模块转换的数字信号，并生成含有对应温度值信息的信号。
[0008]通过采用上述技术方案，采集模块工作，并根据环境温度输出模拟信号；灵敏度调节模块使采集模块的分压系数呈指数递增，对采集模块的灵敏度进行补偿，提高测温精确
度；模拟信号在信号放大模块的作用下放大；并在增益调节模块的调节作用下，使信号放大模块的增益值呈对数非线性递增，改善采集模块的非线性，进一步提高测温精确度。通过信号放大模块放大信号后，再通过模数转换模块将模拟信号转换成数字信号后，由微控制单元处理生成温度值信号。
[0009]可选的，所述灵敏度调节模块与信号放大模块之间电性连接有缓冲模块，所述缓冲模块用于对所述采集模块发出的模拟信号进行信号隔离与缓冲。
[0010]通过采用上述技术方案，通过对缓冲模块的设置，能够降低因采集模块阻值变化所导致的信号放大模块中输入阻抗的变化，从而便于信号的传输。
[0011]可选的，所述采集模块主要由热敏电阻组成，所述热敏电阻两端分别连接于所述灵敏度调节模块和电源负极。
[0012]通过采用上述技术方案，采集模块采用成本低、生产工艺简单的热敏电阻，实现对温度进行采集，同时能够降低生产成本。
[0013]可选的，所述灵敏度调节模块包括第一调节单元和第二调节单元，所述第一调节单元串联于所述缓冲模块与电源正极的支路中，所述第二调节单元串联与所述采集模块与所述缓冲模块的支路中。
[0014]通过采用上述技术方案，第一调节单元和第二调节单元通过改变采集模块的分压系数，从而实现改变采集模块采集温度时的灵敏度，进而提高测温时的精确度。
[0015]可选的，所述第一调节单元和第二调节单元均包括至少一个可变电阻器。
[0016]通过采用上述技术方案，第一调节单元和第二调节单元均采用可变电阻器，通过改变第一调节单元和第二调节单元的阻值，从而实现调节采集模块的分压系数。
[0017]可选的，所述缓冲模块包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的正向输入端电性连接于所述第一调节单元和第二调节单元之间，所述第一运算放大器的反向输入端与输出端电性连接，所述第一运算放大器的输出端还电性连接于所述信号放大模块。
[0018]通过采用上述技术方案，通过第一运算放大器组成缓冲模块，起到缓冲与隔离作用，从而实现降低因采集模块阻值变化所导致的信号放大模块中输入阻抗的变化。
[0019]可选的，所述信号放大模块包括第二运算放大器，所述第二运算放大器反向输入端电性连接于所述第一运算放大器的输出端，所述第二运算放大器正向输入端连接有恒压源，输出端连接于所述模数转换模块。
[0020]通过采用上述技术方案，通过对第二运算放大器的设置，实现对采集模块输出的模拟信号进行放大，便于模数转换模块将模拟信号转换成数字信号。
[0021]可选的，所述第一运算放大器的输出端与所述第二运算放大器反向输入端之间连接有第三电阻。
[0022]通过采用上述技术方案，通过对第三电阻的设置，能够对第二运算放大器起到分压限流的作用，保护第二运算放大器不被过大电流击穿。
[0023]可选的，所述增益调节模块包括至少一个的可变电阻器，且分别电性连接于所述第二运算放大器的反向输入端和输出端。
[0024]通过采用上述技术方案，通过对可变电阻器的设置，能够通过调节可变电阻器的阻值，实现对第二运算放大器增益值的调节。
[0025]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0026]1.通过对灵敏度调节模块的设置，可以动态调节采集模块的分压系数，对采集模块的温度敏感系数进行补偿，能够起到提高测温精度的效果；
[0027]2.通过对增益调节模块的设置，可以使信号放大模块的增益值呈对数非线性递增，改善采集模块的非线性，进一步起到提高测温精确度的效果；
[0028]3.通过对缓冲模块的设置，可以降低因采集模块阻值变化所导致的信号放大模块中输入阻抗的变化，便于信号的传输。
附图说明
[0029]图1是本申请实施例的整体电路结构原理图。
[0030]附图标记说明：1、采集模块；2、灵敏度调节模块；21、第一调节单元；22、第二调节单元；3、信号放大模块；4、增益调节模块；5、模数转换模块；6、微控制单元；7、缓冲模块。
具体实施方式
[0031]以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
[0032]本申请本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种灵敏度和增益可动态调节的高精度测温电路，其特征在于：包括采集模块(1)、灵敏度调节模块(2)、信号放大模块(3)、增益调节模块(4)、模数转换模块(5)和微控制单元(6)；所述采集模块(1)，用于采集环境内的温度，并根据不同温度发出不同的模拟信号；所述灵敏度调节模块(2)，电性连接于所述采集模块(1)，用于改变所述采集模块(1) 在不同温度区间的分压系数，从而实现改变所述采集模块(1) 在不同温度区间采集温度时的灵敏度；所述信号放大模块(3)，电性连接于所述灵敏度调节模块(2)，用于放大所述采集模块(1)采集到的模拟信号，并将放大后的模拟信号发送到模数转换模块(5)；所述增益调节模块(4)，电性连接于所述信号放大模块(3)，用于动态调节所述信号放大模块(3)的增益值；所述模数转换模块(5)，信号连接于所述信号放大模块(3)，用于接收所述信号放大模块(3)放大后的模拟信号，并将该模拟信号转换成数字信号，将获得的数字信号发送到所述微控制单元(6)；所述微控制单元(6)，信号连接于所述模数转换模块(5)，用于接收并处理所述数转换模块转换的数字信号，并生成含有对应温度值信息的信号。2.根据权利要求1所述的一种灵敏度和增益可动态调节的高精度测温电路，其特征在于：所述灵敏度调节模块(2)与信号放大模块(3)之间电性连接有缓冲模块(7)，所述缓冲模块(7)用于对所述采集模块(1)发出的模拟信号进行信号隔离与缓冲。3.根据权利要求1所述的一种灵敏度和增益可动态调节的高精度测温电路，其特征在于：所述采集模块(1)主要由热敏电阻组成，所述热敏电阻两端分别连接于所述灵敏度调节模块(2)和电源负极...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏柏榕，王曜，王俊杨，
申请(专利权)人：一念传感科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：
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