基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工業控制領域中的熱電阻溫度檢測，特別是指一種基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統。
【背景技術】
[0002]在工業過程控制領域，溫度是很常見的測量參數，工業上常用的溫度傳感器有熱電阻和熱電偶，由于熱電偶測量的是相對溫度，需要冷端補償，導致測量結果不準。而熱電阻不存在冷端補償的問題，準確度高，性能穩定，線性度好。常用的熱電阻有兩線制、三線制和四線制，由于兩線制熱電阻的導線電阻引起的誤差較大，因此實際應用中常采用三線制、四線制熱電阻。三線制熱電阻由于實現成本較低，接線較方便，是目前應用最多的一種方式。
[0003]現有三線制熱電阻溫度檢測方法有很多種，電路五花八門，現有的雙恒流源測量方案中，兩個獨立恒流源有溫漂等影響，一致性不是很好，對測量準確度影響較大。而且，現有技術存在使用元器件很多，電阻體積大，成本高的缺點。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提出一種基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統，基于集成的雙恒流源一致性好、電路設計簡單、成本較低、可靠性高、測量精度高。
[0005]本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0006]基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統，其結構包括:
[0007]N路熱電阻，通過多路差分復用器連接至集成雙恒流源Il和12、可編程增益的ADC,所述ADC連接至控制單元；
[0008]恒流源I1、12經過多路差分復用器分別經過熱電阻的兩引線L1、L2，再匯聚到一起流經熱電阻引線L3，最后流經基準電壓采樣電阻Rref到電源地；
[0009]在熱電阻RTD上產生電勢差，經過ADC放大轉換成數字信號并傳遞給控制單元，由控制單元接收后經過運算得出被測對象的溫度。
[0010]上述技術方案中，所述N路熱電阻，其中N為自然數。
[0011]上述技術方案中，所述集成的雙恒流源11 = 12 = I，隨溫度等因素的影響相同，一致性好。
[0012]上述技術方案中，所述恒流源11、12相加流經基準電壓采樣電阻Rref，恒流源11、12的大小變化同時影響熱電阻和基準電壓采樣電阻產生的電勢差，從而測量精度不受恒流源大小變化的影響；而且大小相同的恒流源I1、12可以消除熱電阻線電阻引起的誤差。
[0013]綜上所述，本實用新型基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統所用元器件數量小，實現電路方便簡單，成本低，測量精度高。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實用新型基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統的電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0017]如圖1所示，本實用新型的基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統，其結構包括:
[0018]N路熱電阻，通過多路差分復用器連接至集成雙恒流源Il和12、可編程增益的ADC,所述ADC連接至控制單元；
[0019]恒流源I1、12經過多路差分復用器分別經過熱電阻的兩引線L1、L2，再匯聚到一起成IR，流經熱電阻引線L3，最后流經基準電壓采樣電阻Rref到電源地；
[0020]在熱電阻RTD上產生電勢差，經過ADC放大轉換成數字信號并傳遞給控制單元，由控制單元接收后經過運算得出被測對象的溫度。
[0021]上述技術方案中，所述N路熱電阻，其中N為自然數。
[0022]如圖1所示，本實用新型的基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統，熱電阻阻值隨著被測對象溫度變化而改變，電流流經熱電阻產生電勢差，從而在熱電阻兩端產生隨溫度變化的電勢差信號，電信號經過多路差分復用器送到ADC，由控制單元運算得到被測對象的溫度。
[0023]所述恒流源11、12相加流經基準電壓采樣電阻Rref，雙恒流源11 = 12 = I，隨溫度等因素的影響相同，一致性好，恒流源I1、12的大小變化同時影響熱電阻和基準電壓采樣電阻產生的電勢差，從而測量精度不受恒流源大小變化的影響；而且大小相同的恒流源I1、12可以消除熱電阻線電阻引起的誤差。
[0024]此外，熱電阻引線長度基本相等，差別很小，線電阻相同，大小相等的恒流源在線電阻上產生的電勢差相等，從而采集的熱電阻兩端電壓與線電阻大小無關，測量準確度不受引線長短的影響。
[0025]綜上所述，本實用新型基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統所用元器件數量小，實現電路方便簡單，成本低，測量精度高。
[0026]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統，其特征在于，結構包括: N路熱電阻，通過多路差分復用器連接至集成雙恒流源Il和12、可編程增益的ADC，所述ADC連接至控制單元； 恒流源I1、12經過多路差分復用器分別經過熱電阻的兩引線L1、L2，再匯聚到一起流經熱電阻引線L3，最后流經基準電壓采樣電阻Rref到電源地； 在熱電阻RTD上產生電勢差，經過ADC放大轉換成數字信號并傳遞給控制單元，由控制單元接收后經過運算得出被測對象的溫度。2.根據權利要求1所述的基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統，其特征在于: 所述N路熱電阻，其中N為自然數。3.根據權利要求2所述的基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統，其特征在于: 所述集成的雙恒流源Il = 12 = I，隨溫度等因素的影響相同。
【專利摘要】本實用新型提出了一種基于雙恒流源的多路三線制熱電阻溫度檢測系統，其結構包括：N路熱電阻，通過多路差分復用器連接至集成雙恒流源I1和I2、可編程增益的ADC，所述ADC連接至控制單元；恒流源I1、I2經過多路差分復用器分別經過熱電阻的兩引線L1、L2，再匯聚到一起流經熱電阻引線L3，最后流經基準電壓采樣電阻Rref到電源地；在熱電阻RTD上產生電勢差，經過ADC放大轉換成數字信號并傳遞給控制單元，由控制單元接收后經過運算得出被測對象的溫度。其基于集成的雙恒流源一致性好、電路設計簡單、成本較低、可靠性高、測量精度高。
【IPC分類】G01K7/24
【公開號】CN204694370
【申請號】CN201520240717
【發明人】孔祥玉, 龐寶寶, 趙懷玉
【申請人】山東創恒科技發展有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年4月20日