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专利名称：用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热电阻模拟校准系统，具体涉及一种用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统。
背景技术：
信号仿真系统是大批量电子控制产品制作生产过程，用于对各种器件进行老化筛选的设备，使用该设备可以提高信号仿真的效率，保证信号仿真的质量，避免了人工筛选的各种缺陷。由于信号仿真系统的老化筛选是在不同温度条件下进行的，各个环节的温度检测是至关重要。由传感器布线和计算测量造成的误差，将严重影响温度检测精度，降低信号仿真的准确性。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，它可以完全校准传感器布线和计算测量造成的误差，提高温度检测精度，保证信号仿真的准确性。为了解决以上技术问题，本发明提供了一种用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，包括DSP控制器，输出端连接恒流源电路和热电阻模拟电路，输入端连接第一差分放大电路和第三差分放大电路的输出端，用于输出给定电流值给恒流源电路，并且根据标准温度输出相应的电阻值给热电阻模拟电路，该DSP控制器分别采集第一差分放大电路以及第三差分放大电路的输出信号；所述恒流源电路，输入端连接所述DSP控制器，输入端通过热电阻连接所述热电阻模拟电路，所述恒流源电路用于从电源Vcc取得电能，并根据DSP控制器提供的给定电流数值，产生流过热电阻和热电阻模拟电路的相应恒定电流；所述热电阻，两端分别连接所述的恒流源电路和热电阻模拟电路，用于接收来自所述恒流源电路的输出信号，并且输出信号给所述热电阻模拟电路，该热电阻两端并联有所述的第一差分放大电路；所述热电阻模拟电路，输入端连接所述DSP控制器，输出端接地，用于根据DSP控制器提供的给定电阻值，模拟出相应的电阻RS，该热电阻模拟电路两端并联有第二差分放大电路；所述第一差分放大电路以及第二差分放大电路的输出端分别与所述第三差分放大电路的输入端相连。优选地，上述用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统中，所述的热电阻为PT100 热电阻。优选地，上述用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统中，所述的热电阻模拟电路为与热电阻对应的PTioo热电阻模拟电路。优选地，上述用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统中，所述的热电阻上下两端形成的电压为v2，V1，第一差分放大电路将热电阻上的电压进行放大，输出电压Va = K(V2-V1)，K为放大倍数，电压Va由DSP控制器进行采样并且获得相应的温度T。优选地，上述用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统中，所述的热电阻模拟电路上下两端形成的电压为V1, Vtl，第二差分放大电路将热电阻模拟电路上的电压进行放大， 输出电压Vb = K(V1-V0)，K为放大倍数，第三差分放大电路的输出电压\ = VA-VB。优选地，上述用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统中，所述的DSP控制器采集第三差分放大电路的输出信号\后，获得对应的温度ΤΔ，实测温度为TtrT,。本发明具有以下优点本发明由于第一差分放大电路和第二差分放大电路的输出电压VA，Vb的差异在于热电阻的误差和引线的误差引起的，第三差分放大电路将这部分误差取出，然后通过DSP控制器采样第三差分放大电路的输出Vq以后自动补偿校正这部分误差。校准传感器布线和计算测量造成的误差，提高温度检测精度，保证信号仿真的准确性。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图1是本发明的电路结构示意图。图中的附图标记为1、DSP控制器；2、恒流源电路；3、热电阻；4、热电阻模拟电路； 5、第一差分放大电路；6、第二差分放大电路；7、第三差分放大电路。
具体实施例方式请参阅图1，图中示出了本发明的用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，它包括DSP控制器1、恒流源电路2、热电阻3、热电阻模拟电路4、第一差分放大电路5、第二差分放大电路6和第三差分放大电路7，热电阻3和热电阻模拟电路4与恒流源电路2串联，两者流过的电流是完全一致的，其中DSP控制器的输出端与恒流源电路和热电阻模拟电路相连，输入端与第一差分放大电路和第三差分放大电路的输出端连接，恒流源电路输出端通过热电阻与热电阻模拟电路的输入端连接，第一差分放大电路并联在热电阻两端，第二差分放大电路并联在热电阻模拟电路两端，第一差分放大电路和第二差分放大电路的输出端连接第三差分放大电路的输入端。恒流源电路2从电源Vcc取得电能，并根据DSP控制器1提供的给定电流数值，产生流过热电阻3和热电阻模拟电路1的相应恒定电流，电流值不超过0. 75mA。热电阻3接收来自恒流源电路2的输出信号，并且输出信号给热电阻模拟电路4， 该热电阻3两端并联有第一差分放大电路5，热电阻3上下两端形成的电压为V2，V1,第一差分放大电路5将热电阻3上的电压进行放大，输出电压Va = K(V2-V1)，K为放大倍数，电压 Va由DSP控制器1进行采样并且获得相应的温度T。热电阻模拟电路4根据DSP控制器1提供的给定电阻值，模拟出相应的电阻&， 该热电阻模拟电路4两端并联有第二差分放大电路6，热电阻模拟电路4上下两端形成的电压为V1, Vtl，第二差分放大电路6将热电阻模拟电路4上的电压进行放大，输出电压Vb = K(V1-V山K为放大倍数。
第三差分放大电路7的输入端分别与第一差分放大电路5以及第二差分放大电路 6的输出端相连，第三差分放大电路的输出电压Vtj = Va-Vb,由于电ffiVA，VB的放大倍数是一致的，温度、电阻转换表也是一致的，电压VA，Vb的差异在于热电阻3的误差和引线的误差。DSP控制器1输出给定电流值给恒流源电路2，并且根据标准温度输出相应的电阻值给热电阻模拟电路4，该DSP控制器1分别采集第一差分放大电路5以及第三差分放大电路7的输出信号，DSP控制器1采集第三差分放大电路7的输出信号V。后，获得对应的温度 ΤΔ，实测温度为Τ。-ΤΔ。本实施例中，热电阻3为ΡΤ100热电阻，热电阻模拟电路为与热电阻3对应的 PTlOO热电阻模拟电路。下面将举例说明，例如恒流源电路2由场效应管3DJ8和运放LM3M组成，DSP控制器1采用型号为DSP2801，给出IV的电压，对应恒流源电路2输出电流为0. 5mA，热电阻 3采用PT100电阻。在室温25°C时，PT100电阻上流过0. 5mA的电流时产生了电压V2-V1 = 51mV。第一差分放大电路5 由 LM324 组成，Va = K(V2-V1)，k = 20，贝丨」Va = 1020mV。 DSP2801，采样并记录Va，并根据电压温度表，获得相应的温度25. 5°C。DSP2801根据室温25°C，将此数值经由场效应管3DJ8组成的PT100热电阻模拟电路，产生100 Ω的电阻，则ΡΤ100热电阻模拟电路产生的电压Vi-Vq = 50mV。第二差分放大电路6 由 LM324 组成，Vb = K(V1-V0)，k = 20，则 Vb = IOOOmV。第三差分放大电路7由LM3M组成，V。= Va-Vb = 20mV。DSP2801 采样到 20mV 的差值，对应的 Δ T = 0. 5°C，则实测 25. 5°C -0. 5°C = 25°C， 实测温度校正到标准室温。本发明的有益效果是本发明由于VA，Vb的差异在于热电阻的误差和引线的误差引起的，第三差分放大电路将这部分误差取出，然后通过DSP控制器采样第三差分放大电路的输出\以后自动补偿校正这部分误差。校准传感器布线和计算测量造成的误差，提高温度检测精度，保证信号仿真的准确性。
权利要求
1.种用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，其特征在于，包括DSP控制器，输出端连接恒流源电路和热电阻模拟电路，输入端连接第一差分放大电路和第三差分放大电路的输出端，用于输出给定电流值给恒流源电路，并且根据标准温度输出相应的电阻值给热电阻模拟电路，该DSP控制器分别采集第一差分放大电路以及第三差分放大电路的输出信号；所述恒流源电路，输入端连接所述DSP控制器，输入端通过热电阻连接所述热电阻模拟电路，所述恒流源电路用于从电源Vcc取得电能，并根据DSP控制器提供的给定电流数值，产生流过热电阻和热电阻模拟电路的相应恒定电流；所述热电阻，两端分别连接所述的恒流源电路和热电阻模拟电路，用于接收来自所述恒流源电路的输出信号，并且输出信号给所述热电阻模拟电路，该热电阻两端并联有所述的第一差分放大电路；所述热电阻模拟电路，输入端连接所述DSP控制器，输出端接地，用于根据DSP控制器提供的给定电阻值，模拟出相应的电阻RS，该热电阻模拟电路两端并联有第二差分放大电路；所述第一差分放大电路以及第二差分放大电路的输出端分别与所述第三差分放大电路的输入端相连。
2.如权利要求1所述的用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，其特征在于，所述的热电阻为PT100热电阻。
3.如权利要求1所述的用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，其特征在于，所述的热电阻模拟电路为与热电阻对应的PTioo热电阻模拟电路。
4.根据权利要求1所述的用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，其特征在于，所述的热电阻上下两端形成的电压为V2，V1,第一差分放大电路将热电阻上的电压进行放大， 输出电压\ = K(V2-V1)，K为放大倍数，电压Va由DSP控制器进行采样并且获得相应的温度T。
5.根据权利要求1或4所述的用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，其特征在于， 所述的热电阻模拟电路上下两端形成的电压为V1, Vtl，第二差分放大电路将热电阻模拟电路上的电压进行放大，输出电压Vb = K(V1-V0)，K为放大倍数，第三差分放大电路的输出电压 V0 = \-\。
6.根据权利要求1所述的用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，其特征在于，所述的DSP控制器采集第三差分放大电路的输出信号Vtj后，获得对应的温度ΤΔ，实测温度为 T o-Ta。
全文摘要
本发明公开了一种用于信号仿真系统的热电阻模拟校准系统，它包括DSP控制器、恒流源电路、热电阻、热电阻模拟电路、第一差分放大电路、第二差分放大电路和第三差分放大电路；其中，DSP控制器的输出端与恒流源电路和热电阻模拟电路相连，输入端与第一差分放大电路和第三差分放大电路的输出端连接，恒流源电路输出端通过热电阻与热电阻模拟电路的输入端连接，第一差分放大电路并联在热电阻两端，第二差分放大电路并联在热电阻模拟电路两端，第一差分放大电路和第二差分放大电路的输出端连接第三差分放大电路的输入端。本发明可以完全校准传感器布线和计算测量造成的误差，提高温度检测精度，保证信号仿真的准确性。
文档编号G01K15/00GK102478438SQ201010555540
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者杨翰, 蔡祖卫, 陈立民, 陈耀民, 顾华 申请人:上海诚佳电子科技有限公司