发明的光电隔离器原理图；
[0035]图7为本发明的恒流源电路原理图；
[0036]图8为本发明的双组模拟开关与模数转换器接口关系图；
[0037]图9为本发明的RFI滤波器原理图。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0039]本发明的温度信号采集装置包括单片机、光电隔离器、测温铂电阻、恒流源、双组模拟开关、RFI滤波器和模数转换器。所述单片机的型号为P89V51RD2FN，模数转换器的型号为AD7714AN-5，P89V51RD2FN与AD7714AN-5均带有SPI接口，使用三线制通信，AD7714AN-5带有三对差分输入端，可用软件设置增益和通道选择；所述光电隔离器分别由驱动器74AC273与光耦4N49U组成；所述测温铂电阻选用铂电阻PtlOO ;所述输出型恒流源由稳压源AD584与运算放大器0P270组成，恒流源电阻采用RJ711型精密合金箔电阻器；所述双组模拟开关分别为由⑶4067多路选择器组成的第一组模拟开关以及由⑶4097多路选择器组成的第二组模拟开关。该温度信号采集电路的原理框图如图1所示。
[0040]该测温铂电阻的工作原理为:测温铂电阻PtlOO的阻值随着温度变化而变化，通过测量恒定电流流过铂电阻产生的电压，可求得某一时刻铂电阻的电阻值，而根据铂电阻的阻值即可得知铂电阻所处位置的温度。
[0041]测温铂电阻PtlOO作为温度传感器，每个测温铂电阻形成一路测温通道。如图1中所示的PtlOO接出四根引出线，分别为a、b、c、d，a与b连接在PtlOO —端，c与d连接在PtlOO另外一端。因为AD7714AN-5的AIN输入电流最大为InA，所以恒流源输出电流不会流入AD7714AN-5。恒流源电流经a引线、PtlOO铂电阻、d引线流入到模拟地，再经由PtlOO的b与c引线来测量PtlOO上电压。采用四线制接线方式，可以有效降低铂电阻引线对测量结果的影响，提高测温精度。
[0042]所述恒流源为输出型恒流源，输出0.8mA恒定电流，恒流源电流设定为0.8mA，是为了消除测温铂电阻的自热效应，同时避免铂电阻上压降过小而影响测量精度。恒流源由稳压源AD584与运算放大器0P270组成，稳压源AD584提供+2.5V基准电压，决定恒流源输出电流大小的电阻R128采用RJK711高精密电阻，以降低电阻温漂对采集精度影响。恒流源电路原理图如图7所示。其连接关系为:AD584的I号、2号与3号管脚直接相连，经过电容C43与C44稳压滤波后为恒流源提供基准电源。AD584的I号管脚通过电阻R132与0P270的同相输入端3号管脚相连，0P270的6号与7号管脚直接相连，3号与7号管脚间连有电阻R133，I号与2号管脚间连有电阻R130，电阻R131 —端接0P270的2号管脚，另一端接模拟地。
[0043]单片机P89V51RD2FN是一款80C51微控制器，包含1024字节的数据RAM，包含64kBFlash，工作温度范围-40°C?+85°C。
[0044]选择模数转换器是一个关键，根据测温精度与采样速度的要求，选用AD7714AN-5作为模数转换芯片。该芯片具有八个片内寄存器，通过对片内寄存器的编程，可以实现通道选择、增益选择、滤波频率选择、转换周期选择和AD转换等功能；具有自校准、系统校准和背景校准等功能，这样可以消除零点误差、满量误差以及温度漂移的影响。AD7714AN-5特别适合于低频率、高分辨率的A/D转换。模数转换器外围电路如图5所示。AD584的I号与2号管脚直接相连，经过电容C29与C51稳压滤波后为AD7714AN-5提供稳定的供电电源。AD580的2号管脚为电压输出端，经过电容C30与C31稳压滤波后为AD7714AN-5提供参考电压。AD584与AD580的供电电源为+12V，需要指出的是+12V电源只用于为模拟电路提供电源。
[0045]P89V51RD2FN与AD7714均带有SPI接口，使用三线制通信，P89V51RD2FN通过查询AD7714的通信寄存器中的DRDY位，来判断模数转换是否完成。P89V51RD2FN与AD7714接口关系如图5所示，P89V51RD2FN的SCK、MIS0、M0SI管脚分别通过匹配电阻R142、R143、R144与AD7714的SCLK、DOUT, DIN管脚相连。单片机通过SCK管脚向所述SCLK发送时钟信号，通过MISO引脚接收模数转换器的DOUT引脚发送的电压信号数据，通过MOSI管脚向模数转换器的DIN管脚发送增益、采集速度以及启动、结束控制信号。
[0046]单片机P89V51RD2FN通过光电隔离器与双组模拟开关相连接，P89V51RD2FN与双组模拟开关接口关系图如图3所示。光电隔离器由驱动器74AC273与光耦4N49U构成，光电隔离器原理图如图6所示。在编程时适当延时，以满足光电隔离器中光耦的电平建立时间。双组模拟开关分别为由⑶4067组成的第一组模拟开关和由⑶4097组成的第二组模拟开关。双组模拟开关原理图如图2所示。由⑶4067组成的第一组模拟开关用来选通哪一路接通恒流源电流，由CD4097组成的第二组模拟开关用来选通采集哪一路测温铂电阻两端的电压信号。
[0047]其连接关系为:单片机P89V51RD2FN的六个管脚POO至P05分别与驱动器74AC273的六个管脚ID至6D相连，单片机P89V51RD2FN的P27与WR管脚经过或门74AC32与驱动器74AC273的CLK管脚相连。驱动器74AC273的六个管脚IQ至6Q分别经过一个电阻与六个光耦4N49U的I号管脚相连，在图6中，只标出了一个光耦4N49U。六个光耦4N49U的5号管脚分别与双组模拟开关的地址选通端addO至add5相连。由5个⑶4067多路选择器组成的第一组模拟开关，后级四片CD4067多路选择器的输出端I号管脚分别连接到前级一片⑶4067的100至103。在图2中，只标出了一片后级中⑶4067多路选择器。由9片⑶4097多路选择器组成的第二组模拟开关，前级8片⑶4097多路选择器的输出端I号管脚(OUTA)分别连接到后级一片⑶4097多路选择器的1Al至10A8，前级8片⑶4097多路选择器的输出端17号管脚(OUTB)分别连接到后级一片⑶4097多路选择器的1Bl至10B8。在图2中，只标出了一片前级中⑶4097。
[0048]所述模数转换器的型号为AD7714AN-5 ;所述双组模拟开关包括一套、两套或三套；所述RFI滤波器的个数与所述双组模拟开关的组数一致；各套双组模拟开关中的第一组模拟开关包括5个型号为CD4067的多路选择器，其中I个为前级，另外4个为后级；所述第二组模拟开关包括9个型号为⑶4097的多路选择器，其中8个为前级，另外I个为后级；其中前级的CD4067多路选择器的输入端接恒流源的电流输出端，前级的CD4067多路选择器的4个输出端分别接后级的4个⑶4067多路选择器的输入端，该后级的4个⑶4067多路选择器的输出端各接一个测温铂电阻的一个引脚；
[0049]针对第二组模拟开关，所述前级的8个⑶4097多路选择器的各对输入引脚各接一个测温铂电阻，后级的⑶4097多路选择器的8对输入引脚分别接前级8个⑶4097多路选择器的输出引脚；后级I个CD4097多路选择器的输出端通过一个RFI滤波器接所述AD7714AN-5的一对输入端；
[0050]所述单片机的路选信号包括6位，所述光电隔离器包括一个型号为74AC273的驱动器和6个型号为4N49U的光耦；所述驱动器的其中6个输入引脚各接入I位路选信号；驱动器对应的6个输出引脚分别接一个光親；
[0051]所述路选信号的后2位通过光耦接入前级的⑶4067多路选择器的地址选通端，用于控制前级的CD4067多路选择器将恒定电流导通至其中一个输出端η ;路选信号的前