一种宽范围高精度温度调理电路制造技术

本发明专利技术属于电子电路技术领域，公开了一种宽范围高精度温度调理电路，包括差分放大电路和隔离放大电路；其中差分放大电路分为差分放大模块和减法模块，PT100铂电阻温度传感器的温度信号通过差分放大模块滤除共模干扰后，由减法模块进行二级放大前的减法以扩大采集范围，再发送给隔离放大电路，隔离放大电路分为同相比例放大模块和隔离模块，同相比例放大模块对传来的信号进行二次方法后，由隔离模块进行隔离后发送给测试设备。本发明专利技术的特点是基于差分放大电路设计的温度调理电路，具有放大微弱信号、滤除杂波干扰、输入输出隔离、保护测试设备、抗干扰能力强等特点，对应环境温度范围可达

【技术实现步骤摘要】
一种宽范围高精度温度调理电路


[0001]本专利技术属于电子电路
，涉及一种基于运算放大器的机翼防冰系统温度调理电路，具体涉及一种宽范围高精度温度调理电路。

技术介绍

[0002]在航空领域中，PT100铂电阻温度传感器广泛使用的环境温度范围为
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60℃～300℃，在1mA恒流源供电下，其输出电压范围为76mV～212mV，因其输出电压范围为毫伏级，且往往其使用环境的不同，输出的温度信号往往带有杂波，不利于测试设备对温度信号的采集，所以设计一种调理电路很有必要。
[0003]传统的调理电路是处理
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20℃～80℃温度范围，上下幅度大概在100℃内，因此精度要求低，采用一级放大器就可以处理。然而这样的调理电路无法处理本申请所要处理的
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60℃～300℃的温度范围，因此具体的解决方案。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的提供了一种宽范围高精度温度调理电路，可以用于处理上下幅度超过300℃的较宽温度范围，可以适用于PT100铂电阻温度传感器的信号处理。
[0005]本专利技术的技术解决方案：
[0006]一种宽范围高精度温度调理电路，包括差分放大电路和隔离放大电路；其中差分放大电路分为差分放大模块和减法模块，PT100铂电阻温度传感器的温度信号通过差分放大模块滤除共模干扰后，由减法模块进行二级放大前的减法以扩大采集范围，再发送给隔离放大电路，隔离放大电路分为同相比例放大模块和隔离模块，同相比例放大模块对传来的信号进行二次方法后，由隔离模块进行隔离后发送给测试设备。
[0007]进一步的，差分放大模块包括运算放大器N1A、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，温度传感器输出的正极信号通过电阻R6连接运算放大器N1A的3号脚，温度传感器输出的负极信号通过电阻R7连接运算放大器N1A的2号脚，运算放大器N1A的1号脚通过电阻R8连接其2号脚；运算放大器N1A的3号脚还通过电阻R9接地；运算放大器N1A的4号脚和11号脚分别连接电源。
[0008]进一步的，电阻R6为10KΩ，电阻R7为10KΩ，电阻R8为51KΩ，电阻R9为51KΩ。这四个电阻进行匹配，得到第一级的放大倍数。
[0009]进一步的，差分放大模块的滤波结构包括电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，温度传感器输出的正极信号在电阻R6前通过并联的电容C1和电容C2接地；温度传感器输出的负极信号在电阻R7前通过并联的电容C3和电容C4接地。
[0010]进一步的，电容C1为0.1μF，电容C2为47μF，电容C3为0.1μF，电容C4为47μF。根据PT100铂电阻温度传感器模拟电压值的幅值确定。
[0011]进一步的，减法模块包括电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和运算放
大器N1B；运算放大器N1A的1号脚通过电阻R10连接运算放大器N1B的5号脚；运算放大器N1B的5号脚还通过电阻R15接地；运算放大器N1B的6号脚通过串联的电阻R11和电阻R12接+5V基准电压源，运算放大器N1B的6号脚通过串联的电阻R11和电阻R13接地；运算放大器N1B的6号脚还通过电阻R14连接器7号脚；运算放大器N1B的4号脚和11号脚分别连接电源。
[0012]进一步的，电阻R10为43KΩ，电阻R11为43KΩ，电阻R12为47KΩ，电阻R13为3KΩ，电阻R14为43KΩ。该设计是为了第二级电压放大前的预处理，可以将电压减小，从而获得更大的调理范围。
[0013]进一步的，同相比例放大模块包括电阻R16、电阻R17、电阻R18和运算放大器N1C，运算放大器N1B的7号脚通过电阻R18连接运算放大器N1C的10号脚，运算放大器N1C的9号脚通过电阻R16接地，运算放大器N1C的9号脚还通过电阻R17连接其8号脚；运算放大器N1C的4号脚和11号脚分别连接电源。
[0014]进一步的，电阻R16为4KΩ，电阻R17为10KΩ，电阻R18为5.1KΩ。
[0015]进一步的，隔离模块包括电阻R19、稳压二极管1N5226和电压跟随器N2A，其中，电阻R19为10KΩ，电压跟随器N2A采用F124，稳压二极管1N5226的钳位电压为3V。
[0016]本专利技术的优点如下：
[0017]1、本专利技术的特点是基于差分放大电路设计的温度调理电路，具有放大微弱信号、滤除杂波干扰、输入输出隔离、保护测试设备、抗干扰能力强等特点。
[0018]2、在航空领域中，PT100铂电阻温度传感器广泛使用的环境温度范围可达
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60℃～300℃，如此高的温度范围对采集设备的采集精度往往有很高的要求，且温度传感器在1mA恒流源供电下，其输出电压范围为76mV～212mV,因其输出电压范围为毫伏级，更加不利于采集设备对该温度信号的采集，通过本专利中差分放大电路中R6、R7、R8、R9阻值的选配，以及R16、R17、R18阻值的选配，将毫伏级的温度信号进行一级放大和二级放大，使其满足采集设备的采集要求。
附图说明
[0019]图1为本专利技术系统交联图；
[0020]图2差分放大电路图；
[0021]图3隔离放大电路图。
具体实施方式
[0022]本部分是本专利技术的实施例，用于解释和说明本专利技术的技术方案。
[0023]一种宽范围高精度温度调理电路，包括差分放大电路和隔离放大电路；其中差分放大电路分为差分放大模块和减法模块，PT100铂电阻温度传感器的温度信号通过差分放大模块滤除共模干扰后，由减法模块进行二级放大前的减法以扩大采集范围，再发送给隔离放大电路，隔离放大电路分为同相比例放大模块和隔离模块，同相比例放大模块对传来的信号进行二次方法后，由隔离模块进行隔离后发送给测试设备。
[0024]差分放大模块包括运算放大器N1A、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，温度传感器输出的正极信号通过电阻R6连接运算放大器N1A的3号脚，温度传感器输出的负极信号通过电阻R7连接运算放大器N1A的2号脚，运算放大器N1A的1号脚通过电阻R8连接其2号脚；运算
放大器N1A的3号脚还通过电阻R9接地；运算放大器N1A的4号脚和11号脚分别连接电源。
[0025]电阻R6为10KΩ，电阻R7为10KΩ，电阻R8为51KΩ，电阻R9为51KΩ。这四个电阻进行匹配，得到第一级的放大倍数。
[0026]差分放大模块的滤波结构包括电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，温度传感器输出的正极信号在电阻R6前通过并联的电容C1和电容C2接地；温度传感器输出的负极信号在电阻R7前通过并联的电容C3和电容C4接地。
[0027]电容C1为0.1μF，电容C2为47μF，电容C3为0.1μF，电容C4为47μF。根据PT100铂电阻温度传感器模拟电压值的幅值确定。
[0028]减法模块包括电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽范围高精度温度调理电路，其特征在于，包括差分放大电路和隔离放大电路；其中差分放大电路分为差分放大模块和减法模块，PT100铂电阻温度传感器的温度信号通过差分放大模块滤除共模干扰后，由减法模块进行二级放大前的减法以扩大采集范围，再发送给隔离放大电路，隔离放大电路分为同相比例放大模块和隔离模块，同相比例放大模块对传来的信号进行二次方法后，由隔离模块进行隔离后发送给测试设备。2.根据权利要求1所述的一种宽范围高精度温度调理电路，其特征在于，差分放大模块包括运算放大器N1A、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，温度传感器输出的正极信号通过电阻R6连接运算放大器N1A的3号脚，温度传感器输出的负极信号通过电阻R7连接运算放大器N1A的2号脚，运算放大器N1A的1号脚通过电阻R8连接其2号脚；运算放大器N1A的3号脚还通过电阻R9接地；运算放大器N1A的4号脚和11号脚分别连接电源。3.根据权利要求2所述的一种宽范围高精度温度调理电路，其特征在于，电阻R6为10KΩ，电阻R7为10KΩ，电阻R8为51KΩ，电阻R9为51KΩ。4.根据权利要求2所述的一种宽范围高精度温度调理电路，其特征在于，差分放大模块的滤波结构包括电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，温度传感器输出的正极信号在电阻R6前通过并联的电容C1和电容C2接地；温度传感器输出的负极信号在电阻R7前通过并联的电容C3和电容C4接地。5.根据权利要求4所述的一种宽范围高精度温度调理电路，其特征在于，电容C1为0.1μF，电容C2为47μF，电容C3为0.1μF，电容C4为47μF。6.根据权利要求1所述的一种宽范围高精度温度调理电路，其特征在于，减法模块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：何涛涛，邓青山，龚莹，张楚汉，
申请(专利权)人：武汉航空仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：