数字式温度传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数字式温度传感器，包括感温元件、信号处理模块、单片机和输出模块，其特征在于：所述感温元件为PT100铂电阻，所述信号处理模块由取样电路和二级微功耗运算放大器电路构成，取样电路的输出经二级微功耗运算放大器电路放大后输入单片机，单片机的输出端口与输出模块连接。本实用新型专利技术采用PT100铂电阻作为数字式温度传感器的感温元件，其后续处理电路简单，数据处理方便，降低了传感器的实现成本；并可以采用标准的Modbus-RTU传输协议，使用RS485与上位机通信，并可通过上位机对通信波特率进行设置，可适应不同要求的通信系统。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

数字式温度传感器
本技术涉及一种温度传感器，具体涉及一种数字式的温度传感器。技术背景模拟传感器输出的一般都是小信号，都存在小信号放大、处理、整形以及抗干扰问题，也就是将传感器的微弱信号精确地放大到所需要的统一标准信号(如IVDC 5VDC或 4mADC 20mADC)，并达到所需要的技术指标。而众多的干扰一直影响着传感器的测量精度，如现场大耗能设备多，特别是大功率感性负载的启停往往会使电网产生几百伏甚至几千伏的尖脉冲干扰；工业电网欠压或过压，常常达到额定电压的35%左右，这种恶劣的供电有时长达几分钟、几小时，甚至几天；各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆，信号会受到干扰，特别是信号线与交流动力线同走一个长的管道中干扰尤甚；多路开关或保持器性能不好，也会引起通道信号的窜扰；空间各种电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会干扰传感器的正常工作；此外，现场温度、湿度的变化可能引起电路参数发生变化，腐蚀性气体、酸碱盐的作用，野外的风沙、雨淋，甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的可靠性。为解决上述问题，通过将模拟传感器结合单片计算机技术和传感器数字转换技术，实现了数字式传感器。数字式传感器的抗干扰能力增加，信号传输距离远，提高了传感器的稳定性。但现有技术中，数字式温度传感器的结构比较复杂，成本较高。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是提供一种数字式温度传感器，在保证测量精度的前提下，降低传感器的成本，以适用于各种无腐蚀性液体的温度测量。为达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案是一种数字式温度传感器，包括感温元件、信号处理模块、单片机和输出模块，所述感温元件为PTlOO钼电阻，所述信号处理模块由取样电路和二级微功耗运算放大器电路构成，取样电路的输出经二级微功耗运算放大器电路放大后输入单片机，单片机的输出端口与输出模块连接。上述技术方案中，所述二级微功耗运算放大器电路可以采用德州仪器公司的 TLC2252 实现。上述技术方案中，所述输出模块包括RS485通信模块，单片机的输出端口经光电隔离电路与RS485通信模块连接。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点1.本技术采用PT100钼电阻作为感温元件，PT100在0摄氏度时的阻值为100 欧姆，随着温度的上升其阻值勻速增加，因而，采用PTlOO钼电阻作为数字式温度传感器的感温元件，其后续处理电路简单，数据处理方便，降低了传感器的实现成本。2.本技术的输出模块采用RS485通信模块，从而，可以采用标准的 Modbus-RTU传输协议，使用RS485与上位机通信，并可通过上位机对通信波特率进行设置，可适应不同要求的通信系统。附图说明图1是实施例一的电路结构示意框图；图2是实施例一中信号处理模块的电路原理图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述实施例一参见图1所示，一种数字式温度传感器，包括感温元件、信号处理模块、单片机和输出模块，所述感温元件为PT100钼电阻，所述信号处理模块由取样电路和二级微功耗运算放大器电路构成，取样电路的输出经二级微功耗运算放大器电路放大后输入单片机，单片机对测量过程进行控制并对运算放大器电路传入的信号进行数据处理，得出温度的计算值并输出，所述输出模块包括RS485通信模块，单片机的输出端口经光电隔离电路与RS485通信模块连接。本实施例中，采用5V直流电压输入，所述信号处理模块参见附图2所示，其中，二级微功耗运算放大器电路采用德州仪器公司的TLC2252集成电路。电路采用2. 5V的参考电源；采用Rl、R2、R3、PtlOO构成测量电桥(其中Rl =R2，R3为100Ω精密电阻)，当PtlOO的电阻值和R3的电阻值不相等时，电桥输出一个mV级的压差信号，这个压差信号经过运放TLC2252两级放大后输出期望大小的电压信号，该信号可直接连AD转换芯片。输出模块的通讯采用标准Modbus-RTU协议；波特率范围9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps可选；支持上位机参数设定。经试验表明，采用本实施例的传感器进行温度测量，在(T100°C的测量范围内，测量精度为0.1 °c。该传感器可应用于工业、电力、水利、空调、楼宇供水等无腐蚀液体温度测量。权利要求1.一种数字式温度传感器，包括感温元件、信号处理模块、单片机和输出模块，其特征在于所述感温元件为PTioo钼电阻，所述信号处理模块由取样电路和二级微功耗运算放大器电路构成，取样电路的输出经二级微功耗运算放大器电路放大后输入单片机，单片机的输出端口与输出模块连接。2.根据权利要求1所述的数字式温度传感器，其特征在于所述输出模块包括RS485 通信模块，单片机的输出端口经光电隔离电路与RS485通信模块连接。专利摘要本技术公开了一种数字式温度传感器，包括感温元件、信号处理模块、单片机和输出模块，其特征在于所述感温元件为PT100铂电阻，所述信号处理模块由取样电路和二级微功耗运算放大器电路构成，取样电路的输出经二级微功耗运算放大器电路放大后输入单片机，单片机的输出端口与输出模块连接。本技术采用PT100铂电阻作为数字式温度传感器的感温元件，其后续处理电路简单，数据处理方便，降低了传感器的实现成本；并可以采用标准的Modbus-RTU传输协议，使用RS485与上位机通信，并可通过上位机对通信波特率进行设置，可适应不同要求的通信系统。文档编号G01K7/21GK202329856SQ201120428310公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日专利技术者宋建中 申请人:苏州赛华仪控有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建中，
申请(专利权)人：苏州赛华仪控有限公司，
类型：实用新型
国别省市：