CAN总线型智能铂电阻温度计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种CAN总线型智能铂电阻温度计，涉及船舶等工业领域的现场温度测量、变送和信号传输，它包括铠装铂电阻和仪表盒，所述仪表盒内设置有仪表电路和电缆接线口，所述仪表电路包括电流采集处理电路、电源电路、电阻匹配网络、电阻信号转电流电路、输出接口和CAN总线接口电路，所述电流采集处理电路分别与电阻匹配网络、电阻信号转电流电路相连，电流采集处理电路还通过CAN总线接口电路与输出接口相连，电阻匹配网络通过电阻信号转电流电路与输出接口相连。本实用新型专利技术采用温度传感器与变送及信号输出仪表电路一体化设计，且能够同时输出DC4mA～20mA模拟信号和CAN总线信号。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及船舶等工业领域的现场温度测量、变送和信号传输，特别是涉及一种CAN总线型智能钼电阻温度计。
技术介绍
目前在船舶等工业领域，钼电阻温度信号远传的实现一般采用三线制或四线制引出连接导线，由远端温度变送器进行供电、转换为DC4mA 20mA模拟信号(电流信号)，或者由远端的温度采集卡直接进行采集转换，即目前的钼电阻温度信号远传基本上要依靠远端设备来实现，因此，在实际操作过程中容易受到远端设备的影响。而随着数字化仪表与控制技术的发展，带现场总线的远传智能型测量仪表应用需求逐渐增多，而目前的钼电阻温度计一般输出DC4mA 20mA模拟信号，应用范围明显受到限制。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种温度传感器与变送及信号输出仪表电路一体化设计、且能够同时输出DC4mA 20mA模拟信号和CAN总线信号的CAN总线型智能钼电阻温度计。本技术提供的CAN总线型智能钼电阻温度计，它包括铠装钼电阻和仪表盒， 所述仪表盒内设置有仪表电路和电缆接线口，所述仪表电路包括电流采集处理电路、电源电路、电阻匹配网络、电阻信号转电流电路、输出接口和CAN总线接口电路，所述电流采集处理电路分别与电阻匹配网络、电阻信号转电流电路相连，电流采集处理电路还通过CAN 总线接口电路与输出接口相连，电阻匹配网络通过电阻信号转电流电路与输出接口相连。在上述技术方案中，所述铠装钼电阻的外部套有不锈钢保护管，所述不锈钢保护管依次通过螺纹套、连接机构、连接散热管与仪表盒相连。在上述技术方案中，所述连接散热管上设置有散热鳍片。在上述技术方案中，所述电流采集处理电路包括器件Ul，所述器件Ul的CPU为 LM3S2276芯片，器件Ul包括调试接口、CAN_RX端口、CAN_TX端口和AD转换电路，器件Ul 通过CAN_RX端口、CAN_TX端口与CAN总线接口电路相连。在上述技术方案中，所述电源电路包括器件U2和U3，所述器件U3是DC/DC转换器，所述器件U2为变压器，器件U2与器件Ul相连。在上述技术方案中，所述电阻匹配网络包括器件TO、U6、电阻Rl和R2，器件TO、TO 均为数字电位器，电阻Rl为零点匹配电阻，器件U5、TO均与器件Ul相连，器件U5、TO分别通过电阻Rl、R2与电阻信号转电流电路相连。在上述技术方案中，所述CAN总线接口电路包括器件U7、U8，所述器件U7为CAN总线收发器，器件U8分别与器件Ul和U7相连，器件U7与输出接口相连。在上述技术方案中，所述电阻信号转电流电路包括器件U4、电阻R3、三极管Ql和 Q2，所述器件U4为XTO105芯片，器件U4通过电阻R3与三极管Q2相连，三极管Q2与电阻匹配网络相连，三极管Ql与电源电路相连。本技术中铠装钼电阻的探头引出三根导线，在温度计顶部仪表盒内，通过电阻匹配网络和XTR105芯片转换为电流信号，电流信号经LM3S2276芯片电路进行A/D采集和标度、格式转换，通过输出接口可组合输出DC4mA 20mA模拟信号和CAN总线信号。在使用温度计时采用不同的接线方式，可输出DC4mA 20mA模拟信号或者CAN总线信号，也可根据使用要求，同时输出DC4mA 20mA模拟信号和CAN总线信号，以同时满足模拟表头指示和数字化测温的要求。与现有技术相比，本技术的优点在于(1)本技术采用仪表电路与钼电阻一体化、小型化设计，钼电阻传感器为 PtlOO铠装钼电阻传感器，满足船用条件要求。(2)本技术具有就地变送功能，可输出电流信号或CAN总线信号，也可同时输出电流信号和CAN总线信号。(3)本技术可通过CAN总线对温度计进行满度远程设定和校准，避免了零点和温度漂移。(4)本技术采用了散热鳍片，减少被测介质温度对仪表电路的影响，测量精度可达0. 5%，测温范围为0°C 350°C。(5)本技术的仪表电路耐高温、自身功耗低，能满足80°C的环境温度使用要求。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图；图2为本技术实施例的原理框图；图3为本技术实施例的电路图。图中1-铠装钼电阻，2-不锈钢保护管，3-螺纹套，4-连接机构，5-连接散热管，6-仪表盒，7-仪表电路，701-电流采集处理电路，702-电源电路，703-电阻匹配网络， 704-电阻信号转电流电路，705-输出接口，706-CAN总线接口电路。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步的详细描述参见图1所示，本技术实施例提供的CAN总线型智能钼电阻温度计，包括铠装钼电阻1和仪表盒6，铠装钼电阻1的探头长度可定制，铠装钼电阻1的外部套有不锈钢保护管2，不锈钢保护管2依次通过螺纹套3、连接机构4、连接散热管5与仪表盒6相连，连接散热管5的长度为150mm (可定制)，其上设计有散热鳍片，以降低被测高温介质对仪表盒6 的温度影响。仪表盒6内设置有仪表电路7和电缆接线口。本实施例采用不锈钢材料并进行防水设计，仪表电路7能耐环境温度80°C，可满足船用化要求。参见图2所示，仪表电路7包括电流采集处理电路701、电源电路702、电阻匹配网络703、电阻信号转电流电路704、输出接口 705和CAN总线接口电路706，电流采集处理电路701分别与电阻匹配网络703、电阻信号转电流电路704相连，电流采集处理电路701还通过CAN总线接口电路706与输出接口 705相连，电阻匹配网络703通过电阻信号转电流电路704与输出接口 705相连。参见图3所示，电流采集处理电路701包括器件U1，器件Ul的CPU为LM3S2276 芯片，器件Ul包括调试接口、CAN_RX端口、CAN_TX端口和AD转换电路，器件Ul通过CAN_ RX端口、CAN_TX端口与CAN总线接口电路706相连。电源电路702包括器件U2和U3，所述器件U3是DC/DC转换器，所述器件U2为变压器，器件U2与器件Ul相连。电阻匹配网络 703包括器件TO、U6、电阻Rl和R2，器件TO、TO均为数字电位器，电阻Rl为零点匹配电阻， 器件TO、TO均与器件Ul相连，器件TO、TO分别通过电阻R1、R2与电阻信号转电流电路704 相连。CAN总线接口电路706包括器件U7、U8，器件U7为CAN总线收发器，器件U8分别与器件Ul和U7相连，器件U7与输出接口 705相连。电阻信号转电流电路704包括器件U4、 电阻R3、三极管Ql和Q2，所述器件U4为XTR105芯片，器件U4通过电阻R3与三极管Q2相连，三极管Q2与电阻匹配网络703相连，三极管Ql与电源电路702相连。本技术实施例的工作过程及原理如下电源通过输出接口 705中连接插座J2的管脚1和管脚6输入，输入电源电压范围是DC12 DCMV，可供电阻信号转换电流电路704直接使用。电源电路702中的器件U3 是DC/DC转换器，把输入的电源转换为5V，供CAN接口电路706使用；器件U2把5V转换为 3. 3V，供电流采集处理电路701使用。电阻匹配网络703中的Rl为零点匹配电阻，选用阻值允许偏差不大于士0. 02%, 电阻温度特性不大于士5PPM。器件TO、TO是数字电位器，其阻值可由电流采集处理电路701 通过标准S本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＣＡＮ总线型智能铂电阻温度计，它包括铠装铂电阻（１）和仪表盒（６），所述仪表盒（６）内设置有仪表电路（７）和电缆接线口，其特征在于：所述仪表电路（７）包括电流采集处理电路（７０１）、电源电路（７０２）、电阻匹配网络（７０３）、电阻信号转电流电路（７０４）、输出接口（７０５）和ＣＡＮ总线接口电路（７０６），所述电流采集处理电路（７０１）分别与电阻匹配网络（７０３）、电阻信号转电流电路（７０４）相连，电流采集处理电路（７０１）还通过ＣＡＮ总线接口电路（７０６）与输出接口（７０５）相连，电阻匹配网络（７０３）通过电阻信号转电流电路（７０４）与输出接口（７０５）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪伟，张晓辉，孙建华，邹海，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：实用新型
国别省市：83