一种太阳能发电系统的温度采集电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及温度测量与采集技术领域，尤其是一种太阳能发电系统的温度采集电路。
【背景技术】
[0002]在电力行业中，太阳能发电系统设备主要安装在光强大、太阳能充裕的地区，这些地区通常昼夜温差较大，需要对太阳能发电系统设备的温度环境进行检测与采集，由于太阳能发电系统设备的环境复杂多样，须要求温度采集器件与采集电路具备较高的抗干扰能力。
[0003]目前的温度采集电路对温度的测量存在功能不稳定、精度不高等缺陷。
【实用新型内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种功能稳定、满足高精度温度测量要求的太阳能发电系统的温度采集电路。
[0005]为了是实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种太阳能发电系统的温度采集电路，它包括K型热电偶、信号放大电路、A/D转换电路、单片机以及上位机；
[0007]所述K型热电偶根据冷热端的温度差产生热电动势来测量温度并输出mV级的弱电信号，所述信号放大电路将弱电信号进行放大处理，所述A/D转换电路将放大后的模拟信号转换成数字信号并通过并口传输至单片机，所述单片机将采集的数据进行数据处理后传送给所述上位机。
[0008]优先地，所述信号放大电路包括一仪表放大器，所述仪表放大器为INA128型仪表放大器；
[0009]所述K型热电偶的热电动势输出端分别连接于所述仪表放大器的2脚与3脚，所述仪表放大器的I脚通过第一电阻连接于仪表放大器的8脚、2脚分两支路，一支路通过第一电容连接于所述仪表放大器的3脚，另一支路通过第二电阻接地；所述仪表放大器的3脚通过第五电阻接地、6脚依次通过第四电阻、第二电容以及第三电阻接地。
[0010]优选地，所述A/D转换电路包括一转换芯片和一基准芯片，所述转换芯片为AD7606型转换芯片，所述基准芯片为ADR421型基准芯片，所述A/D转换电路通过并口总线连接于所述单片机；
[0011 ] 所述转换芯片的49脚、51脚、53脚、55脚、57脚、59脚、61脚、63脚连接于所述信号放大电路的TAIP端，所述转换芯片的50脚、52脚、54脚、56脚、58脚、60脚、62脚、64脚连接于所述信号放大电路的TAI N端，所述转换芯片的45脚通过第三电容连接于所述转换芯片的43脚、42脚通过第四电容接地，39脚通过第五电容接地、36脚通过第六电容接地；
[0012]所述基准芯片的2脚分别通过第七电容与第八电容接地、6脚通过第九电容接地，6脚还连接于所述转换芯片的34脚。
[0013]优选地，所述单片机为MC9SXS128型单片机，所述单片机通过CAN总线方式连接于所述上位机。
[0014]由于采用了上述方案，本实用新型采用热电偶与AD转换芯片组成温度采集电路，将采集好的数据经单片机进行数据处理后传送给上位机，具有采集精度高、功能稳定的优点，在太阳能发电系统中有一定的应用价值。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例的电路原理框图；
[0016]图2是本实用新型实施例的信号放大电路结构图；
[0017]图3是本实用新型实施例的A/D转换电路结构图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0019]如图1所示，本实施例的一种太阳能发电系统的温度采集电路，它包括K型热电偶
1、信号放大电路2、A/D转换电路3、单片机4以及上位机5 ;
[0020]由于发电过程中需要同时测控多组温度参数，因此需要多路K型热电偶I同时对各个测温点的温度进行测量，K型热电偶I根据冷热端的温度差产生热电动势来测量温度并输出HiV级的弱电信号，经过信号放大电路2把弱电信号进行放大处理，再通过A/D转换电路3将放大后的模拟信号转换成数字信号并通过并口传输至单片机4，单片机4将采集的数据进行数据处理后得出对应的温度值，最后将温度值传送给上位机5。
[0021]如图2所不，本实施例的信号放大电路2，它包括一仪表放大器Ul，所述仪表放大器Ul为INA128型仪表放大器；
[0022]K型热电偶I的热电动势输出端分别连接于仪表放大器Ul的2脚与3脚，仪表放大器Ul的I脚通过第一电阻Rl连接于仪表放大器Ul的8脚、2脚分两支路，一支路通过第一电容Cl连接于仪表放大器Ul的3脚，另一支路通过第二电阻R2接地；仪表放大器Ul的3脚通过第五电阻R5接地、6脚依次通过第四电阻R4、第二电容C2以及第三电阻R3接地。
[0023]由于K型热电偶输出的是mV级的小信号，并且容易受到测量环境周围的噪声干扰，必须将其精准放大，而运用INA128型仪表放大器能够有效的降低噪声干扰并对微弱的电信号进行放大处理，提高电路的温度采集信号的精度。
[0024]如图3所示，本实施例的A/D转换电路3，它包括一转换芯片U3和一基准芯片U2，转换芯片U3为AD7606型转换芯片，基准芯片U2为ADR421型基准芯片，A/D转换电路3通过并口总线与单片机4相连；
[0025]转换芯片U3的49脚、51脚、53脚、55脚、57脚、59脚、61脚、63脚连接于信号放大电路2的TAIP端，转换芯片U3的50脚、52脚、54脚、56脚、58脚、60脚、62脚、64脚连接于信号放大电路2的TAIN端，转换芯片的49?64脚为差分模拟量的输入端，连接的是经INA128型仪表放大器放大后的模拟信号，转换芯片U3的45脚通过第三电容C3连接于转换芯片U3的43脚、42脚通过第四电容C4接地，39脚通过第五电容C5接地、36脚通过第六电容C6接地；
[0026]基准芯片U2的2脚分别通过第七电容C7与第八电容C8接地、6脚通过第九电容C9接地，6脚还连接于转换芯片U3的34脚。
[0027]由于太阳能发电系统设备主要安装在光强大、太阳能充裕的地区，这些地区通常昼夜温差较大，对电压基准的要求较高，而AD7606内部集成的电压基准温漂较大，不符合要求。基准芯片U2组成的外部基准源电路可将温漂对芯片精确度的影响降至最低，最后模拟量经过AD7606型转换芯片转换得到的数字量准确且稳定。
[0028]最后，数字量通过并口总线传输至MC9SXS128型单片机进行数据处理得出对应的温度值，温度值通过CAN总线传送到上位机5。
[0029]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种太阳能发电系统的温度采集电路，其特征在于:它包括K型热电偶、信号放大电路、A/D转换电路、单片机以及上位机； 所述K型热电偶根据冷热端的温度差产生热电动势来测量温度并输出mV级的弱电信号，所述信号放大电路将弱电信号进行放大处理，所述A/D转换电路将放大后的模拟信号转换成数字信号并通过并口传输至单片机，所述单片机将采集的数据进行数据处理后传送给所述上位机。
2.如权利要求1所述的一种太阳能发电系统的温度采集电路，其特征在于:所述信号放大电路包括一仪表放大器，所述仪表放大器为INA128型仪表放大器； 所述K型热电偶的热电动势输出端分别连接于所述仪表放大器的2脚与3脚，所述仪表放大器的I脚通过第一电阻连接于仪表放大器的8脚、2脚分两支路，一支路通过第一电容连接于所述仪表放大器的3脚，另一支路通过第二电阻接地；所述仪表放大器的3脚通过第五电阻接地、6脚依次通过第四电阻、第二电容以及第三电阻接地。
3.如权利要求2所述的一种太阳能发电系统的温度采集电路，其特征在于:所述A/D转换电路包括一转换芯片和一基准芯片，所述转换芯片为AD7606型转换芯片，所述基准芯片为ADR421型基准芯片，所述A/D转换电路通过并口总线连接于所述单片机； 所述转换芯片的49脚、51脚、53脚、55脚、57脚、59脚、61脚、63脚连接于所述信号放大电路的TAIP端，所述转换芯片的50脚、52脚、54脚、56脚、58脚、60脚、62脚、64脚连接于所述信号放大电路的TAIN端，所述转换芯片的45脚通过第三电容连接于所述转换芯片的43脚、42脚通过第四电容接地，39脚通过第五电容接地、36脚通过第六电容接地； 所述基准芯片的2脚分别通过第七电容与第八电容接地、6脚通过第九电容接地，6脚还连接于所述转换芯片的34脚。
4.如权利要求3所述的一种太阳能发电系统的温度采集电路，其特征在于:所述单片机为MC9SXS128型单片机，所述单片机通过CAN总线连接于所述上位机。
【专利摘要】本实用新型涉及温度测量与采集技术领域，尤其是一种太阳能发电系统的温度采集电路。它包括K型热电偶、信号放大电路、A/D转换电路、单片机以及上位机；所述K型热电偶根据冷热端的温度差产生热电动势来测量温度并输出mV级的弱电信号，所述信号放大电路将弱电信号进行放大处理，所述A/D转换电路将放大后的模拟信号转换成数字信号并通过并口传输至单片机，所述单片机将采集的数据进行数据处理后传送给所述上位机。本实用新型采用热电偶与AD转换芯片组成温度采集电路，将采集好的数据经单片机进行数据处理后传送给上位机，具有采集精度高、功能稳定的优点，在太阳能发电系统中有一定的应用价值。
【IPC分类】G01K7-04
【公开号】CN204479199
【申请号】CN201520043544
【发明人】周伟彬
【申请人】山东福昕建筑科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月21日