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专利名称：一种高精度温度-数字采集电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光通讯领域，特别涉及一种Kalon高精度温度-数字采集电路。
背景技术：
Etalon光器件，是光通讯设备中一个很重要的光学部件。为了达到一定的光学性能，必需对其进行高精度的温度控制，通常温度精度要求可高达+/-0. ore。而对肚alon在不同环境温度下进行高精度的温度采集也成了一个难点。常规的Kalon温度-数字采集电路采用温度模拟量采集和模数转换完全独立的方式，即，其采用的参考电压源是独立的(具体如图1所示)。由于参考电压源电路本身受环境温度影响很大，所以，最终对温度采集的精确性有直接的影响。以下结合图2作以详述。如图2所示，其工作过程是上电后，参考电压源1给Kalon和串联分压电阻网络R2、R3提供一个稳定的参考电压Vrefl，参考电压源2给ADC提供一个稳定的参考电压Vref2。Rt SKalon器件中的热敏电阻，Rl和R4为2个匹配电阻。根据运放“虚短”原理，放大器U3A管脚2、3上的电压为1/2REF。在A节点运用戴维南定理(输入电流等于输出电流)，可得如下关系式l/2Vrefl/Rl = (Vrefl-l/2Vren)/Rt+(Vout-l/2Vrefl)/R4 整理后得Vout = l/2*R4*Vrefl*(l/R4+l/Rl_l/Rt)(1)此时，如采用的是12bit的ADC，则有ADC = 4096*Vout/Vref2(2)将⑴代入⑵则有ADC = 2048*R4*Vrefl/Vref2*(l/R4+l/Rl-l/Rt) (3)从(3)就可以发现，Vrefl和Vref2如果随环境温度改变，则ADC采集量将直接受到影响。比如，当温度变化时，Vrefl增加1%, Vref2减少1%，那么ADC采集量将增加约
2 %。当然，解决上述问题还可以采取使用高温度稳定性的参考电压源芯片的办法，但温度特性越稳定的参考电压源芯片，其价格也越昂贵。
发明内容为了解决上述问题，本实用新型提供了一种Kalon高精度温度_数字采集电路， 其采用电源电压作为参考电压源，用以提供基准电压，避免了因独立参考电压源的温漂问题，造成Kalon温度采集不准的问题，且成本较低。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种高精度温度-数字采集电路，包括 Etalon光学器件，温度-电压转换电路，模拟数字转换电路，还包括一个参考电压源，所述参考电压源分别与所述Kalon光学器件、所述温度-电压转换电路和所述模拟数字转换电路连接，用于提供电压基准。所述参考电压源直接采用电源电压。所述Kalon光学器件中包括一个热敏电阻Rt。所述温度-电压转换电路包括一由电阻R2和电阻R3组成的串联分压电阻网络， 一放大器和一电阻R1，所述电阻R2和电阻R3之间的节点与所述放大器的一输入端相连，用于提供基准电压，所述电阻Rl与所述热敏电阻Rt组成另一个串联分压电阻网络，其节点与所述放大器的另一输入端相连，用于提供采集电压，所述放大器的输出端与所述模拟数字转换电路相连，用于将放大后的电压信号输送给所述模拟数字转换电路。本实用新型的优点在于(1)避免了因独立参考电压源的温漂问题，造成肚&1011的温度采集不精准的问题。(2)成本较低。
图1为现有技术的电路原理框图。图2为现有技术的电路原理图。图3为本实用新型的电路原理框图。图4为本实用新型一实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。如图3所示，本实用新型中所述高精度温度-数字采集电路由一 Kalon光学器件，一参考电压源，一温度-电压转换电路和一模拟数字转换电路构成，所述参考电压源分别与所述Kalon光学器件、温度-电压转换电路和模数转换电路相连，用以提供基准电压， 所述Kalon光学器件、温度-电压转换电路、模拟数字转换电路串联连接，其中，所述温度-电压转换电路用于完成温度-电压的转换，电压信号的放大，并将放大后的电压信号输送给模拟数字转换电路。如图4，由Kalon光学器件，参考电压源，电阻R1-R4，电容C1-C2，放大器U1A，热敏电阻Rt，模拟数字转换电路ADC构成。其中，所述参考电压源直接采用3. 3V电源电压，滤波电容Cl和C2并联，并联后的一端接地，另一端分别与Kalon光学器件的1脚，温度-电压转换电路中电阻R2的一端， 模拟数字转换电路ADC的1脚相连。所述Kalon光学器件的2脚与温度-电压转换电路中电阻Rl的一端相连，其连接节点A分别与放大器UlA的2脚及电阻R4的一端相连。所述Kalon光学器件中还包括一热敏电阻Rt，电阻Rt的两端分别与Kalon光学器件的1脚和2脚相连。电阻Rt与Rl 构成一串联分压电阻网络。所述电阻R2的另一端与电阻R3 —端相连，其连接节点与放大器UlA的3脚相连。 电阻R2和R3构成另一串联分压电阻网络。所述Rl的另一端与所述R3的另一端共点接地。[0034]所述放大器UlA的1脚分别与电阻R4的另一端及模拟数字转换电路ADC的2脚相连。所述模拟数字转换电路ADC的3脚接地。上述电路中，放大器UlA乃减法器，采用的是AD8607ARMZ芯片，其3脚为“ + ”输入端，输入的是基准电压，2脚为“-”输入端，输入的是采集电压，1脚为放大器UlA的输出端。 另外，模拟数字转换电路ADC的1脚为基准电压输入端Vref，2脚为采集电压输入端AIN。该温度-数字采集电路的工作原理如下电源电压作为基准电压，经电容C1、C2滤波后，被提供给Kalon、温度-电压转换电路及模拟数字转换电路ADC，Etalon中包括一热敏电阻Rt，电阻Rt与Rl构成一串联分压电阻网络，当Kalon温度升高时，该串联分压电阻网络A节点处电压将发生变化，此电压视为采集电压，并被提供给放大器U1A。电阻R2和R3构成另一串联分压电阻网络，其将输入到温度-电压转换电路中的基准电压进行分压处理后，输送给放大器UlA作为基准电压， 放大器UlA将采集电压和基准电压进行比较，放大，输出给ADC，ADC完成电压数据的模拟数字转换工作后，将其获得的放大采集电压与基准电压进行比较后输出，其比较输出结果为与该采集电路相联系的温度控制电路所用。该温度-数字采集电路的具体工作过程是上电后，参考电压电源给Kalon和串联分压电阻网络R2、R3提供一个稳定的参考电压Vcc0Rt SKalon器件中的热敏电阻，Rl和R4为2个匹配电阻。根据运放“虚短”原理，放大器UlA管脚2、3上的电压为1/2REF。在A节点运用戴维南定理(输入电流等于输出电流)，可得如下关系式l/2Vcc/Rl = (Vcc-l/2Vcc)/Rt+(Vout-l/2Vcc)/R4整理后得Vout = l/2*R4*Vcc*(l/R4+l/Rl_l/Rt) (1)此时，如采用的是12bit的ADC，则有ADC = 4096*Vout/Vcc(2)将(1)代入(2)则有ADC = 2048*R4*(1/R4+1/Rl-1/Rt)(3)从(3)就可以发现，ADC的采集量将不再受基准电压(即Vcc)不稳定的影响，而且Vcc采用3. 3V电源电压，此电压也不会出现随温度变化的不稳定问题。以上所述，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。
权利要求1.一种高精度温度-数字采集电路，包括Kalon光学器件，温度-电压转换电路，模拟数字转换电路，其特征在于，还包括一个参考电压源，所述参考电压源分别与所述Kalon 光学器件、所述温度-电压转换电路和所述模拟数字转换电路连接，用于提供电压基准。
2.如权利要求1所述的高精度温度-数字采集电路，其特征在于，所述参考电压源直接采用电源电压。
3.如权利要求1所述的高精度温度-数字采集电路，其特征在于，所述Kalon光学器件中包括一个热敏电阻Rt。
4.如权利要求3所述的高精度温度-数字采集电路，其特征在于，所述温度-电压转换电路包括一由电阻R2和电阻R3组成的串联分压电阻网络，一放大器和一电阻R1，所述电阻R2和电阻R3之间的节点与所述放大器的一输入端相连，用于提供基准电压，所述电阻 Rl与所述热敏电阻Rt组成另一个串联分压电阻网络，其节点与所述放大器的另一输入端相连，用于提供采集电压，所述放大器的输出端与所述模拟数字转换电路相连，用于将放大后的电压信号输送给所述模拟数字转换电路。
专利摘要本实用新型公开了一种Etalon高精度温度-数字采集电路，包括Etalon光学器件，温度-电压转换电路，模拟数字转换电路，还包括一个参考电压源，所述参考电压源分别与所述Etalon光学器件、所述温度-电压转换电路和所述模拟数字转换电路连接，用于提供电压基准。本实用新型解决了因参考电压源温漂而引起的Etalon温度采集不精准的问题，且成本低。
文档编号G01K7/24GK201964978SQ201020661760
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者罗科 申请人:昂纳信息技术(深圳)有限公司