基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统的制作方法
基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业控制领域中的热电阻温度检测，特别是指一种基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统。
【背景技术】
[0002]在工业过程控制领域，温度是很常见的测量参数，工业上常用的温度传感器有热电阻和热电偶，由于热电偶测量的是相对温度，需要冷端补偿，导致测量结果不准。而热电阻不存在冷端补偿的问题，准确度高，性能稳定，线性度好。常用的热电阻有两线制、三线制和四线制，由于两线制热电阻的导线电阻引起的误差较大，因此实际应用中常采用三线制、四线制热电阻。三线制热电阻由于实现成本较低，接线较方便，是目前应用最多的一种方式。
[0003]现有三线制热电阻温度检测方法有很多种，电路五花八门，现有的双恒流源测量方案中，两个独立恒流源有温漂等影响，一致性不是很好，对测量准确度影响较大。而且，现有技术存在使用元器件很多，电阻体积大，成本高的缺点。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提出一种基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，基于集成的双恒流源一致性好、电路设计简单、成本较低、可靠性高、测量精度高。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其结构包括:
[0007]N路热电阻，通过多路差分复用器连接至集成双恒流源Il和12、可编程增益的ADC,所述ADC连接至控制单元；
[0008]恒流源I1、12经过多路差分复用器分别经过热电阻的两引线L1、L2，再汇聚到一起流经热电阻引线L3，最后流经基准电压采样电阻Rref到电源地；
[0009]在热电阻RTD上产生电势差，经过ADC放大转换成数字信号并传递给控制单元，由控制单元接收后经过运算得出被测对象的温度。
[0010]上述技术方案中，所述N路热电阻，其中N为自然数。
[0011]上述技术方案中，所述集成的双恒流源11 = 12 = I，随温度等因素的影响相同，一致性好。
[0012]上述技术方案中，所述恒流源11、12相加流经基准电压采样电阻Rref，恒流源11、12的大小变化同时影响热电阻和基准电压采样电阻产生的电势差，从而测量精度不受恒流源大小变化的影响；而且大小相同的恒流源I1、12可以消除热电阻线电阻引起的误差。
[0013]综上所述，本实用新型基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统所用元器件数量小，实现电路方便简单，成本低，测量精度高。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统的电路原理示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]如图1所示，本实用新型的基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其结构包括:
[0018]N路热电阻，通过多路差分复用器连接至集成双恒流源Il和12、可编程增益的ADC,所述ADC连接至控制单元；
[0019]恒流源I1、12经过多路差分复用器分别经过热电阻的两引线L1、L2，再汇聚到一起成IR，流经热电阻引线L3，最后流经基准电压采样电阻Rref到电源地；
[0020]在热电阻RTD上产生电势差，经过ADC放大转换成数字信号并传递给控制单元，由控制单元接收后经过运算得出被测对象的温度。
[0021]上述技术方案中，所述N路热电阻，其中N为自然数。
[0022]如图1所示，本实用新型的基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，热电阻阻值随着被测对象温度变化而改变，电流流经热电阻产生电势差，从而在热电阻两端产生随温度变化的电势差信号，电信号经过多路差分复用器送到ADC，由控制单元运算得到被测对象的温度。
[0023]所述恒流源11、12相加流经基准电压采样电阻Rref，双恒流源11 = 12 = I，随温度等因素的影响相同，一致性好，恒流源I1、12的大小变化同时影响热电阻和基准电压采样电阻产生的电势差，从而测量精度不受恒流源大小变化的影响；而且大小相同的恒流源I1、12可以消除热电阻线电阻引起的误差。
[0024]此外，热电阻引线长度基本相等，差别很小，线电阻相同，大小相等的恒流源在线电阻上产生的电势差相等，从而采集的热电阻两端电压与线电阻大小无关，测量准确度不受引线长短的影响。
[0025]综上所述，本实用新型基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统所用元器件数量小，实现电路方便简单，成本低，测量精度高。
[0026]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其特征在于，结构包括: N路热电阻，通过多路差分复用器连接至集成双恒流源Il和12、可编程增益的ADC，所述ADC连接至控制单元； 恒流源I1、12经过多路差分复用器分别经过热电阻的两引线L1、L2，再汇聚到一起流经热电阻引线L3，最后流经基准电压采样电阻Rref到电源地； 在热电阻RTD上产生电势差，经过ADC放大转换成数字信号并传递给控制单元，由控制单元接收后经过运算得出被测对象的温度。2.根据权利要求1所述的基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其特征在于: 所述N路热电阻，其中N为自然数。3.根据权利要求2所述的基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其特征在于: 所述集成的双恒流源Il = 12 = I，随温度等因素的影响相同。
【专利摘要】本实用新型提出了一种基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其结构包括：N路热电阻，通过多路差分复用器连接至集成双恒流源I1和I2、可编程增益的ADC，所述ADC连接至控制单元；恒流源I1、I2经过多路差分复用器分别经过热电阻的两引线L1、L2，再汇聚到一起流经热电阻引线L3，最后流经基准电压采样电阻Rref到电源地；在热电阻RTD上产生电势差，经过ADC放大转换成数字信号并传递给控制单元，由控制单元接收后经过运算得出被测对象的温度。其基于集成的双恒流源一致性好、电路设计简单、成本较低、可靠性高、测量精度高。
【IPC分类】G01K7/24
【公开号】CN204694370
【申请号】CN201520240717
【发明人】孔祥玉, 庞宝宝, 赵怀玉
【申请人】山东创恒科技发展有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月20日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业控制领域中的热电阻温度检测，特别是指一种基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统。
【背景技术】
[0002]在工业过程控制领域，温度是很常见的测量参数，工业上常用的温度传感器有热电阻和热电偶，由于热电偶测量的是相对温度，需要冷端补偿，导致测量结果不准。而热电阻不存在冷端补偿的问题，准确度高，性能稳定，线性度好。常用的热电阻有两线制、三线制和四线制，由于两线制热电阻的导线电阻引起的误差较大，因此实际应用中常采用三线制、四线制热电阻。三线制热电阻由于实现成本较低，接线较方便，是目前应用最多的一种方式。
[0003]现有三线制热电阻温度检测方法有很多种，电路五花八门，现有的双恒流源测量方案中，两个独立恒流源有温漂等影响，一致性不是很好，对测量准确度影响较大。而且，现有技术存在使用元器件很多，电阻体积大，成本高的缺点。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提出一种基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，基于集成的双恒流源一致性好、电路设计简单、成本较低、可靠性高、测量精度高。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其结构包括:
[0007]N路热电阻，通过多路差分复用器连接至集成双恒流源Il和12、可编程增益的ADC,所述ADC连接至控制单元；
[0008]恒流源I1、12经过多路差分复用器分别经过热电阻的两引线L1、L2，再汇聚到一起流经热电阻引线L3，最后流经基准电压采样电阻Rref到电源地；
[0009]在热电阻RTD上产生电势差，经过ADC放大转换成数字信号并传递给控制单元，由控制单元接收后经过运算得出被测对象的温度。
[0010]上述技术方案中，所述N路热电阻，其中N为自然数。
[0011]上述技术方案中，所述集成的双恒流源11 = 12 = I，随温度等因素的影响相同，一致性好。
[0012]上述技术方案中，所述恒流源11、12相加流经基准电压采样电阻Rref，恒流源11、12的大小变化同时影响热电阻和基准电压采样电阻产生的电势差，从而测量精度不受恒流源大小变化的影响；而且大小相同的恒流源I1、12可以消除热电阻线电阻引起的误差。
[0013]综上所述，本实用新型基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统所用元器件数量小，实现电路方便简单，成本低，测量精度高。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统的电路原理示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]如图1所示，本实用新型的基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其结构包括:
[0018]N路热电阻，通过多路差分复用器连接至集成双恒流源Il和12、可编程增益的ADC,所述ADC连接至控制单元；
[0019]恒流源I1、12经过多路差分复用器分别经过热电阻的两引线L1、L2，再汇聚到一起成IR，流经热电阻引线L3，最后流经基准电压采样电阻Rref到电源地；
[0020]在热电阻RTD上产生电势差，经过ADC放大转换成数字信号并传递给控制单元，由控制单元接收后经过运算得出被测对象的温度。
[0021]上述技术方案中，所述N路热电阻，其中N为自然数。
[0022]如图1所示，本实用新型的基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，热电阻阻值随着被测对象温度变化而改变，电流流经热电阻产生电势差，从而在热电阻两端产生随温度变化的电势差信号，电信号经过多路差分复用器送到ADC，由控制单元运算得到被测对象的温度。
[0023]所述恒流源11、12相加流经基准电压采样电阻Rref，双恒流源11 = 12 = I，随温度等因素的影响相同，一致性好，恒流源I1、12的大小变化同时影响热电阻和基准电压采样电阻产生的电势差，从而测量精度不受恒流源大小变化的影响；而且大小相同的恒流源I1、12可以消除热电阻线电阻引起的误差。
[0024]此外，热电阻引线长度基本相等，差别很小，线电阻相同，大小相等的恒流源在线电阻上产生的电势差相等，从而采集的热电阻两端电压与线电阻大小无关，测量准确度不受引线长短的影响。
[0025]综上所述，本实用新型基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统所用元器件数量小，实现电路方便简单，成本低，测量精度高。
[0026]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其特征在于，结构包括: N路热电阻，通过多路差分复用器连接至集成双恒流源Il和12、可编程增益的ADC，所述ADC连接至控制单元； 恒流源I1、12经过多路差分复用器分别经过热电阻的两引线L1、L2，再汇聚到一起流经热电阻引线L3，最后流经基准电压采样电阻Rref到电源地； 在热电阻RTD上产生电势差，经过ADC放大转换成数字信号并传递给控制单元，由控制单元接收后经过运算得出被测对象的温度。2.根据权利要求1所述的基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其特征在于: 所述N路热电阻，其中N为自然数。3.根据权利要求2所述的基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其特征在于: 所述集成的双恒流源Il = 12 = I，随温度等因素的影响相同。
【专利摘要】本实用新型提出了一种基于双恒流源的多路三线制热电阻温度检测系统，其结构包括：N路热电阻，通过多路差分复用器连接至集成双恒流源I1和I2、可编程增益的ADC，所述ADC连接至控制单元；恒流源I1、I2经过多路差分复用器分别经过热电阻的两引线L1、L2，再汇聚到一起流经热电阻引线L3，最后流经基准电压采样电阻Rref到电源地；在热电阻RTD上产生电势差，经过ADC放大转换成数字信号并传递给控制单元，由控制单元接收后经过运算得出被测对象的温度。其基于集成的双恒流源一致性好、电路设计简单、成本较低、可靠性高、测量精度高。
【IPC分类】G01K7/24
【公开号】CN204694370
【申请号】CN201520240717
【发明人】孔祥玉, 庞宝宝, 赵怀玉
【申请人】山东创恒科技发展有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月20日
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