专利名称：一种热电阻测温装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热电阻测温装置，用于测量各种环境下，尤其是工业环境下的现场温度。
背景技术：
热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻两端产生的电信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上，但是由于工业用热电阻都安装在生产现�。溆肟刂剖抑浯嬖谝欢ǖ木嗬耄虼巳鹊缱璧囊叨圆饬拷峁嵊薪洗蟮挠跋�。测温装置通常使用PtlOO钼热电阻作为测温 电阻，它具有精度高、测温范围宽、使用方便等优点，在工业过程控制和测量系统中得到了广泛的应用。利用热电阻测温时，热电阻接入电路的方式有三种，其中，2线制的电流回路和电压测量回路合二为1，精度差；3线制的电流回路的参考位和电压测量回路的参考位为一条线，如果合理设计测量电路，可以达到很高的精度；4线制的电流回路和电压测量回路独立分开，精度高，但费线。目前常用的热电阻测温装置，每种接线方式都对应不同的数据处理电路，导致装置的结构复杂，使用不便。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作容易且测量精度高的热电阻测温装置，可以根据实际应用情况，选择以上任一种方式接线，实现现场温度测量。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是一种热电阻测温装置，其关键在于包括热电阻，电源电路、恒流源电路和由电压放大电路、模拟滤波电路、模数转换电路、单片机控制电路组成的数据处理电路以及通信接口电路；所述电源电路的输出端分别接其他电路�？榈南嘤Φ缭炊耍龊懔髟吹缏返氖涑龆私尤鹊缱璧牡缌魇淙攵耍鹊缱枇蕉耸涑龅牡缪剐藕沤釉诘缪狗糯蟮缏返牧礁鍪淙攵耍缪狗糯蟮缏返氖涑龆艘来尉Ｄ饴瞬ǖ缏贰⒛Ｊ坏缏方拥テ刂频缏返氖淙攵耍テ刂频缏酚胪ㄐ沤涌诘缏匪蛄�。上述热电阻为PtlOO钼热电阻。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本实用新型采用钼热电阻PtlOO用于现场温度的测量，测温范围0-400°C。本实用新型结构简单、操作容易且测量精度高，具有如下特点(I)本实用新型采用相同的数据处理电路，不需要任何软件和硬件的额外设置，可以根据实际应用情况，实现2、3、4线制的钼电阻测温；其中，2线的接线方式用于对温度测量要求较低的场合，3线和4线制都可以实现较高精度的测量；(2)本实用新型选用STC11F04E系列高速超强抗干扰低功耗单片机，自带EEPROM ;并且采用标准MODBUS通信协议，可直接与上位计算机的工业组态软件通信；(3)采用AD621集成仪表放大器，实现信号的精密放大和差分到单端的转换，同时避免了多运放构成的仪表放大器参数难以匹配的问题；(4)模数转换器采用12位的A/D转换芯片ADS1286，最小可以分辨出0. 165°C的温度变化，若实际应用中对温度的分辨率要求不高，可以采用与其引脚完全兼容的10位A/D转换芯片实现TLC1549替换或8位A/D转换芯片TLC549替换，而电路不需做任何改动。
图I是本实用新型的原理方框图；图2是本实用新型的 电源电路的电路原理图；图3是本实用新型的恒流源电路的电路原理图；图4是本实用新型的数据处理及通信接口电路的电路原理图；图5是本实用新型的2线制测温接线示意图；图6是本实用新型的3线制测温接线示意图；图7是本实用新型的4线制测温接线示意图；图中，I、电源电路，2、恒流源电路，3、数据处理电路，3-1、电压放大电路，3-2、模拟滤波电路，3-3、模数转换电路，3-4、单片机控制电路，4、通信接口电路；Ul、单片机，U2、基准电压源，U3、仪表放大器，U4、运算放大器，U5、模数转换器，U6-U7、三端可调式恒流源，U8、第一稳压器，U9、第二稳压器，U10、电压反转器，U11-U13、第一至第三光电稱合器，U14、485通信接口芯片，U15、电源隔离�？�。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。如图I所示为本实用新型的原理方框图。本实用新型包括热电阻Rt，电源电路I、恒流源电路2和由电压放大电路3-1、模拟滤波电路3-2、模数转换电路3-3、单片机控制电路3-4组成的数据处理电路3以及通信接口电路4 ;所述电源电路I的输出端分别接其他电路�？榈南嘤Φ缭炊耍龊懔髟吹缏�2的输出端接热电阻Rt的电流输入端，热电阻Rt两端输出的电压信号接在电压放大电路3-1的两个输入端，电压放大电路3-1的输出端依次经模拟滤波电路3-2、模数转换电路3-3接单片机控制电路3-4的输入端，单片机控制电路3-4与通信接口电路4双向连接。本实用新型采用钼热电阻PtlOO用于现场温度的测量，测温范围0-400°C。如图2所示为本实用新型的电源电路的电路原理图。电源电路I由第一稳压器U8、电压反转器U10、第二稳压器U9、保护二极管D3、D4、发光二极管D8、磁珠LI、电容C9-C12和电阻R18组成；外接直流电源的正极+Vs经保护二极管D3后为电压+Vcc，电压+Vcc分别接第一稳压器U8和第二稳压器U9的输入端I脚，第二稳压器U9的2脚经保护二极管D4接外接直流电源的负极；第一稳压器U8的输出端3脚为+9V电压，电容C9接在第一稳压器U8的输出端3脚与地之间；电压反转器UlO的输入端8脚接第一稳压器U8的输出端3脚，电压反转器UlO的输出端5脚为-9V电压，电容C12接在电压反转器UlO的输出端5脚与地之间，电容Cll接在电压反转器UlO的2脚与4脚之间；第二稳压器U9的输出端3脚为+5V电压，电容ClO接在第二稳压器U9的输出端3脚与地之间，第二稳压器U9的输出端3脚经磁珠LI后输出为模拟+5VA电压，电阻R18与发光二极管D8串联后接在模拟+5VA电压与地之间。本实用新型采用12-24V的外接直流电源供电，保护二极管D3和D4的作用是为了防止电源接反而损坏芯片；第一稳压器U8采用MC7809首先得到+9V电压，再利用电压反转器ICL7660将+9V电压变换为-9V电压，这样得到±9V的对称电源，该对称电源为滤波电路中的集成运放和仪表放大器AD621供电；同时经第二稳压器MC7805得到+5V电压，为5V的数字电路供电，该+5V电压再经磁珠LI得到的电压+5VA为模拟电路供电，使用磁珠LI实现模拟和数字电源的隔离。设计电路板时应将模拟地和数字地在单点连接到一起。如图3所示为本实用新型的恒流源电路的电路原 理图。恒流源电路2为由两个三端可调式恒流源U6、U7、电阻R1、R2、R5、R6和二极管D1、D2组成的具有温度补偿的恒流源，其输出的恒定电流分别为+1、_1。三端可调集成恒流源U6、U7是由美国国家半导体公司生产LM334，产生200 u A的恒定电流。不同的接线方式以及两个恒流源的使用情况如图5-图7所示。如图5-图7所示分别为本实用新型的2线制、3线制、以及4线制测温接线示意图。图中，Rt表示PtlOO钼热电阻，弧线均为装置端子间的短接导线，rl-r4均为导线电阻，由于各段长导线等长，所以有rl=r2=r3=r4=r。图5的2线制测温中，钼热电阻接在测温装置远端，由恒流源+I流出的200 U A电流经+V端后，经电阻为rl的长导线流入钼热电阻，从电阻为r2的长导线流出，最后流回模拟地AGND，+V和-V分别输入仪表放大器U3的正反输入端。由图5的电路可知，实际输入仪表放大器U3两端的电压U=I (rl+Rt+r2)，由于钼热电阻的阻值较�。虼说枷叩缱栉薹ê雎裕朔椒ㄓ捎诘枷叩缪沟拇嬖诨嵊薪洗笪蟛睿堑枷咦愎欢淌箁l和r2非常�。庖仓荒芫×考跣∥蟛睿荒艽痈旧舷枷叩缱栌跋欤以诤芏喑『纤醵痰枷叱ざ仁遣幌质档�。图6的3线制测温中，使用了两个恒流源+I和-I，这两个电流源的电流方向均为流出。钼热电阻接在测温装置远端，由恒流源+I流出的200 PA电流过+V端后，经电阻为rl的长导线流入钼热电阻，rl和Rt中的电流均为I (200 iiA);由恒流源-I流出的200U A电流过-V端后，经电阻为r2的长导线在钼热电阻的下端和+I流出的电流汇合，根据基尔霍夫电流定律易知，流过导线电阻r3的电流为+I和-I之和，即400 u A0根据rl=r2=r3=r4=r,得如下等式+V = I* (rl+Rt) +2I*r3 = I* Rt+3I*r ；-V = I* r2+2I* r3 = 3I*r ；以上两式相减，可得仪表放大器U3正反输入端的电压差为U= I* Rt，此即钼热电阻两端的电压，由单片机测出此电压，因为I已知，即可得到当前钼热电阻的阻值Rt，将Rt的值带入公式Rt = R0*(l+A*t+B*t2)，即可得温度t。上式中，RO为0 °C时钼热电阻的电阻值；RtSt 1时钼热电阻的电阻值。式中的常数A、B分别为A= 3.908 02X 10 3,B=-5. 801 95X10_7，对于不同型号或材料的热电阻，这两个参数的数值是不一样的。图7的4线制测温中，只使用了一个恒流源+1，导线r3和r4直接接到仪表放大器U3的两个输入端，由于仪表放大器U3的输入阻抗很大，因此导线r3和r4上电流为0，由图7可知恒流源+I流出的电流I经rl流入Rt，再经r2流回模拟地，仪表放大器U3两端的电压为U=I*Rt，此即钼热电阻两端电压。由此可见3线制和4线制虽然接法不同，但实际输入放大器的电压关系式是一样的，因此4线制的数据处理方法同上述3线制处理方法。如图4所示为本实用新型的数据处理及通信接口电路的电路原理图；其中，数据处理电路3由电压放大电路3-1、模拟滤波电路3-2、模数转换电路3-3和单片机控制电路3-4组成。图4中，电压放大电路3-1是由仪表放大器U3、电阻RIO、Rll和电容C5-C7组成的带抑制射频干扰的电压放大电路；热电阻Rt两端产生的电压+V、-V分别经电阻R10、R11接仪表放大器U3的同向输入端3脚、反向输入端2脚，电容C6接在仪表放大器U3的同向输入端3脚与地之间，电容C7接在仪表放大器U3的反向输入端2脚与地之间，电容C5接在仪表放大器U3的同向输入端3脚与反向输入端2脚之间；仪表放大器U3的增益电阻端I脚与8脚并接，仪表放大器U3的电源端7脚 、4脚分别接+9V电压、-9V电压。本实用新型用来测量0_400°C的温度，由PtlOO分度表可知在400摄氏度时其对应阻值约250 Q，采用200 ii A的恒定电流流过Pt 100，可知热电阻PtlOO两端的电压上限约是250 Q *200 u A=50mV,放大100倍可得到5V输出。仪表放大器U3采用AD621仪表放大芯片，是一款易于使用、低成本、低功耗、高精度仪表放大器，适合众多应用领域。它融高性能、小尺寸和低功耗于一体，优于分立式运放设计。利用内部增益设置电阻，可实现高效能、低增益误差和低增益漂移误差。通过外部引脚搭接则可设置固定增益10和100，本实用新型采用AD621集成仪表放大器实现信号的精密放大和差分到单端的转换，同时避免了多运放构成的仪表放大器参数难以匹配的问题；将I和8脚短接，即可实现放大100倍；另外AD621供电电压范围宽，可在±2. 3V-±18V范围内实用，本实用新型采用图示的正负9V双电源供电。图4中，模拟滤波电路3-2为由运算放大器U4、电阻R12、R13、电容C1、C2组成的2阶有源巴特沃兹低通滤波器；仪表放大器U3的输出端6脚依次经电阻R12、R13接运算放大器U4的同向输入端3脚，运算放大器U4的反向输入端2脚接其输出端6脚，运算放大器U4的输出端6脚经电容Cl接电阻R12与电阻R13的节点，运算放大器U4的电源端7脚、4脚分别接+9V电压、-9V电压，电容C2接在运算放大器U4的同向输入端3脚与地之间。经前端仪表放大器AD621放大后的信号需要送入滤波器进行抗混叠滤波。本实用新型采用0P07构成的有源低通滤波器进行抗混叠滤波，同时抑制高频噪声。0P07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路，由于它具有非常低的输入失调电压，所以0P07在很多应用场合不需要额外的调零措施。0P07同时具有输入偏置电流低(0P07A为±2nA)和开环增益高(对于0P07A为300V/mV)的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得0P07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。巴特沃兹滤波器是一种幅度响应极为平坦的滤波器，通带和阻带中均无纹波，可以保持精确的信号电平，很适于做数据转换中的抗混叠滤波器。本实用新型使用2阶有源巴特沃兹低通滤波器，它采用Sallen-Key拓扑结构,可提供巴特沃兹响应，Sallen-Key拓扑结构也称为电压控制电压源(VCVS)结构，其设计简单，电路元件少，在业界广为使用。图4中，模数转换电路3-3由模数转换器U5、基准电压源U2、电阻R3和电位器R4组成；运算放大器U4的输出端6脚接模数转换器U5的输入端2脚，模数转换器U5的电源端8脚接模拟+5VA电压；模数转换器U5的3脚与4脚并接后接地；基准电压源U2的3脚、4脚分别接电压+Vcc、地，电阻R3接在电压+Vcc与基准电压源U2的I脚之间，电位器R4接在基准电压源U2的I脚与地之间，基准电压源U2的2脚接地，电位器R4的动臂接模数转换器U5的参考电压端I脚。PtlOO钼热电阻在0_400°C范围内，温度每变化1°C，其阻值变化平均约0. 37 Q，因此，流过200iiA的恒定电流会产生电压0.074mV，放大100倍后的电压为7. 4mV。本实用新型采用12位的A/D转换芯片ADS1286，采用5V电压基准时，分辨率为5V/4096=1. 22mV，最小可以分辨出1.22/7.4=0. 165°C的温度变化。若实际应用中对温度的分辨率要求不高，可以采用与其引脚完全兼容的10位A/D转换芯片实现TLC1549替换或8位A/D转换芯片TLC549替换，而电路不需做任何改动。要实现精确的测量，模数转换器U5的参考电压端必须选用高精度的基准电压源，本实用新型采用精密基准电压源芯片LM399得到5V的A/D转换电压基准，由于LM399内部采用了次表面隐埋技术做成的新型稳 压管，具有极低的电压温度系数，低至0.3X10_6/°C，只相当于一般基准电压源的十分之一，也是其它基准电压源难以达到的。图4中，单片机控制电路3-4由单片机U1、电源隔离�？閁15、晶振Y1、电容C3、C4、C8和电阻R17组成；电源隔离�？閁15的输入端2脚接+5V电压，电源隔离�？閁15的I脚、3脚、4脚分别为DGND、V485、GND485 ;晶振Yl接在单片机Ul的4、5脚之间，电容C3接在单片机Ul的4脚与DGND之间，电容C4接在单片机Ul的5脚与DGND之间，电阻R17接在单片机Ul的I脚与DGND之间，单片机Ul的I脚经电容C8接+5V电压；所述模数转换器U5的5-7脚分别接单片机Ul的12-14脚。本实用新型采用高速超强抗干扰系列单片机STC11F04E作为装置的控制核心，实现数据采集和数据传输。其具有IKB的EEPR0M，可以实现模块参数的记忆存储功能，即�？樯系绾罂梢远脸錾洗紊柚玫牟问创瞬问ぷ鳎徊⑶也捎帽曜糓ODBUS通信协议，可直接与上位计算机的工业组态软件通信。单片机程序包括了热电阻电压采集程序、数字滤波程序、数据处理程序、MODBUS通信程序、EEPROM读写控制程序，可以按照MODBUS协议与上位计算机监控程序通过RS485接口进行通信，并将处理后的温度数据上传，同时还可以通过上位机测试软件实现对�？橥ㄐ挪问男薷�。本实用新型可以和LabVIEW、VB、VC或组态软件编写监控程序通信并直接显示温度。图4中，通信接口电路4由485通信接口芯片U14、第一至第三光电耦合器U11-U13、TVS 管 D5-D7、电阻 R7-R9、R14-R16、R19-R23 和接口 Jl 组成;单片机 Ul 的 7 脚、3脚分别接第一光电稱合器U11、第三光电稱合器U13的输入端2脚,第一光电稱合器U11、第三光电耦合器U13的输入端I脚分别经电阻R7、电阻R9接+5V电压，第一至第三光电耦合器U11-U13的3脚分别接地,第一光电稱合器UlI、第三光电稱合器U13的输出端4脚分别接485通信接口芯片U14的2脚、4脚，电阻R20接在第一光电耦合器Ull的输出端4脚与V485之间，电阻R21接在第三光电耦合器U13的输出端4脚与V485之间；所述485通信接口芯片U14的I脚接第二光电稱合器U12的输入端2脚,第二光电稱合器U12的输入端I脚经电阻R8接V485，第二光电耦合器U12的输出端4脚接单片机Ul的2脚，电阻R19接在第二光电耦合器U12的输出端4脚与+5V电压之间；485通信接口芯片U14的3脚与2脚并接，485通信接口芯片U14的8脚、5脚分别接+5V电压、地，485通信接口芯片U14的6、7脚分别经电阻R23、电阻R22后输出为信号端DATA+、DATA-，信号端DATA+、DATA-分别经TVS管D7、TVS管D5接GND485, TVS管D6接在信号端DATA+与DATA-之间；接口 Jl的I、2脚分别接信号端DATA+、DATA-；电阻R14接在485通信接口芯片U14的I脚与GND485之间，电阻R16接在485通信接口芯片U9的6脚与V485之间，电阻R15接在485通信接口芯片U14的6脚与7脚之间。本实用新型采用IW的DC-DC隔离电源�？锽0505S实现485芯片光隔离通信电路中光耦两端电源的隔离，其输入电压5V，输出电压5V ;单片机的标准串行口 RXD和TXD分别通过光电耦合器TLP521-1连接到MAX485芯片的RO引脚和DI引脚。由单片机输出的D/R信号控制MAX485芯片的发送/接收使能D/R信号为“1”，则MAX485芯片的发送器有效，接收器禁止，此时单片机可以向RS-485总线发送数据；D/R信号为“0”，则MAX485芯片的发送器禁止，接收器 有效，此时单片机可以接收来自RS-485总线的数据。此电路中，任一时刻MAX485芯片中的“接收器”和“发送器”只能够有I个处于工作状态。连接至A引脚的上拉电阻R16、连接至B引脚的下拉电阻R14用于保证无连接的MAX485芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，这样可使A端电位高于B端，RXD端呈现恒定的高电平，防止单片机接收混乱，以提高RS-485节点与网络的可靠性。R15为终端匹配电阻，根据实际需要选取。为了更加可靠地保护RS-485网络，确保系统安全，增加一些保护电路。图4中钳位于6. 8V的TVS管D5-D7都是用来保护RS-485总线的，避免RS-485总线在受外界干扰时(如雷击、浪涌等)产生的高压损坏RS-485收发器；图4中的电阻R22和R23可以使本机的硬件故障不会使整个总线的通信受到影响。本实用新型采用钼热电阻PtlOO用于现场温度的测量，测温范围0-400°C。采用相同的数据处理电路，不需要任何软件和硬件的额外设置，可以根据实际应用情况，实现2、3、4线制的钼电阻测温。其中，2线的接线方式用于对温度测量要求较低的场合，且外接的热电阻与测温电路距离不宜过长，否则误差会过大，3线和4线制都可以实现较高精度的测量；本实用新型首次使用时默认通信参数为波特率9600bps，地址号I ;可以使用自带的软件修改上述参数。
权利要求1.一种热电阻测温装置，其特征在干包括热电阻(Rt)，电源电路(I)、恒流源电路(2 )和由电压放大电路(3-1)、模拟滤波电路(3-2 )、模数转换电路(3-3 )、单片机控制电路(3-4)组成的数据处理电路(3)以及通信接ロ电路(4);所述电源电路(I)的输出端分别接其他电路�？榈南嘤Φ缭炊耍龊懔髟吹缏�(2)的输出端接热电阻(Rt)的电流输入端，热电阻(Rt)两端输出的电压信号接在电压放大电路(3-1)的两个输入端，电压放大电路(3-1)的输出端依次经模拟滤波电路(3-2)、模数转换电路(3-3)接单片机控制电路(3-4)的输入端，单片机控制电路(3-4)与通信接ロ电路(4)双向连接。
2.根据权利要求I所述的ー种热电阻测温装置，其特征在于所述热电阻(Rt)为PtlOO钼热电阻。
3.根据权利要求I所述的ー种热电阻测温装置，其特征在于所述电源电路(I)由第一稳压器(U8)、电压反转器(U10)、第二稳压器(U9)、保护ニ极管03、04、发光ニ极管08、磁珠(LI)、电容C9-C12和电阻R18组成；外接直流电源的正极+Vs经保护ニ极管D3后为电压+Vcc，电压+Vcc分别接第一稳压器(U8)和第二稳压器(U9)的输入端I脚，第二稳压器(U9)的2脚经保护ニ极管D4接外接直流电源的负极；第一稳压器(U8)的输出端3脚为+9V电压，电容C9接在第一稳压器(U8)的输出端3脚与地之间；电压反转器(UlO)的输入端8脚接第一稳压器(U8)的输出端3脚，电压反转器(UlO)的输出端5脚为-9V电压，电容C12接在电压反转器(UlO)的输出端5脚与地之间，电容Cll接在电压反转器(UlO)的2脚与4脚之间；第二稳压器(U9)的输出端3脚为+5V电压，电容ClO接在第二稳压器(U9)的输出端3脚与地之间，第二稳压器(U9)的输出端3脚经磁珠(LI)后输出为模拟+5VA电压，电阻R18与发光二极管D8串联后接在模拟+5VA电压与地之间。
4.根据权利要求3所述的ー种热电阻测温装置，其特征在于所述恒流源电路(2)为由两个三端可调式恒流源(U6、U7)、电阻Rl、R2、R5、R6和ニ极管Dl、D2组成的具有温度补偿的恒流源，其输出的恒定电流分别为+1、_1。
5.根据权利要求3所述的ー种热电阻测温装置，其特征在于所述电压放大电路(3-1)是由仪表放大器(U3 )、电阻RlO、Rl I和电容C5-C7组成的带抑制射频干扰的电压放大电路；热电阻(Rt)两端产生的电压+V、-V分别经电阻R10、R11接仪表放大器(U3)的同向输入端3脚、反向输入端2脚，电容C6接在仪表放大器(U3)的同向输入端3脚与地之间，电容C7接在仪表放大器(U3)的反向输入端2脚与地之间，电容C5接在仪表放大器(U3)的同向输入端3脚与反向输入端2脚之间；仪表放大器(U3)的增益电阻端I脚与8脚并接，仪表放大器(U3)的电源端7脚、4脚分别接+9V电压、-9V电压。
6.根据权利要求5所述的ー种热电阻测温装置，其特征在于所述模拟滤波电路(3-2)为由运算放大器(U4)、电阻R12、R13、电容Cl、C2组成的2阶有源巴特沃兹低通滤波器；所述仪表放大器(U3)的输出端6脚依次经电阻R12、R13接运算放大器(U4)的同向输入端3脚，运算放大器(U4)的反向输入端2脚接其输出端6脚，运算放大器(U4)的输出端6脚经电容Cl接电阻R12与电阻R13的节点，运算放大器(U4)的电源端7脚、4脚分别接+9V电压、-9V电压，电容C2接在运算放大器(U4)的同向输入端3脚与地之间。
7.根据权利要求6所述的ー种热电阻测温装置，其特征在于所述模数转换电路(3-3)由模数转换器(U5)、基准电压源(U2)、电阻R3和电位器(R4)组成；所述运算放大器(U4)的输出端6脚接模数转换器(U5)的输入端2脚，模数转换器(U5)的电源端8脚接模拟+5VA电压；模数转换器(U5)的3脚与4脚并接后接地；基准电压源(U2)的3脚、4脚分别接电压+Vcc、地，电阻R3接在电压+Vcc与基准电压源(U2)的I脚之间，电位器(R4)接在基准电压源(U2)的I脚与地之间，基准电压源(U2)的2脚接地，电位器(R4)的动臂接模数转换器(U5)的參考电压端I脚。
8.根据权利要求7所述的ー种热电阻测温装置，其特征在干所述单片机控制电路(3-4)由单片机(U1)、电源隔离�？�(U15)、晶振(Y1)、电容C3、C4、C8和电阻R17组成；所述电源隔离�？�(U15)的输入端2脚接+5V电压，电源隔离�？�(U15)的I脚、3脚、4脚分别为DGND, V485、GND485 ;晶振(Yl)接在单片机(Ul)的4、5脚之间，电容C3接在单片机(Ul)的4脚与DGND之间，电容C4接在单片机(Ul)的5脚与DGND之间，电阻R17接在单片机(Ul)的I脚与DGND之间，单片机(Ul)的I脚经电容CS接+5V电压；所述模数转换器(U5)的5-7脚分别接单片机(Ul)的12-14脚。
9.根据权利要求8所述的ー种热电阻测温装置，其特征在于所述通信接ロ电路(4)由485通信接ロ芯片(U14)、第一至第三光电耦合器(U11-U13)、TVS管D5-D7、电阻R7-R9、R14-R16、R19-R23和接ロ(Jl)组成；所述单片机(Ul)的7脚、3脚分别接第一光电耦合器(Ull)、第三光电稱合器(Ul3)的输入端2脚,第一光电稱合器(Ull)、第三光电稱合器(Ul3)的输入端I脚分别经电阻R7、电阻R9接+5V电压，第一至第三光电耦合器(U11-U13)的3脚分别接地，第一光电稱合器(U11)、第三光电稱合器(U13)的输出端4脚分别接485通信接ロ芯片(U14)的2脚、4脚，电阻R20接在第一光电耦合器(UlI)的输出端4脚与V485之间，电阻R21接在第三光电耦合器(U13)的输出端4脚与V485之间；所述485通信接ロ芯片(U14)的I脚接第二光电稱合器(U12)的输入端2脚,第二光电稱合器(U12)的输入端I脚经电阻R8接V485，第二光电耦合器(U12)的输出端4脚接单片机(Ul)的2脚，电阻R19接在第二光电耦合器(U12)的输出端4脚与+5V电压之间；485通信接ロ芯片(U14)的3脚与2脚并接，485通信接ロ芯片(U14)的8脚、5脚分别接+5V电压、地，485通信接ロ芯片(U14)的6、7脚分别经电阻R23、电阻R22后输出为信号端DATA+、DATA-，信号端DATA+、DATA-分别经TVS管D7、TVS管D5接GND485，TVS管D6接在信号端DATA+与DATA-之间；接ロ(Jl)的I、2脚分别接信号端DATA+、DATA-;电阻R14接在485通信接ロ芯片(U14)的7脚与GND485之间，电阻R16接在485通信接ロ芯片(U9)的6脚与V485之间，电阻R15接在485通信接ロ芯片(U14)的6脚与7脚之间。
专利摘要本实用新型公开了一种热电阻测温装置，用于测量工业环境下的现场温度。包括热电阻，电源电路、恒流源电路和由电压放大电路、模拟滤波电路、模数转换电路、单片机控制电路组成的数据处理电路以及通信接口电路；电源电路的输出端分别接其他电路�？榈南嘤Φ缭炊耍懔髟吹缏返氖涑龆私尤鹊缱璧牡缌魇淙攵�,热电阻两端的电压信号接在电压放大电路的两个输入端，电压放大电路的输出端依次经模拟滤波电路、模数转换电路接单片机控制电路的输入端，单片机控制电路与通信接口电路双向连接。本实用新型使用相同的数据处理电路，可实现2线制、3线制和4线制现场温度的测量，具有结构简单、操作容易且测量精度高的特点。
文档编号G01K7/18GK202442810SQ20122002514
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者陈雷 申请人:东北石油大学秦皇岛分校
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
