一种基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统。
【背景技术】
[0002] 热敏电阻的出厂检测过程中，需要检验溫度和阻值的对应关系，形成溫度-阻值 表或曲线，因此，精确检测电阻和溫度是非常关键的，采用现有的电路要精确的测量电阻的 难度是很大的，因为测量电路的电压或电流的极小波动会导致最终的较大的误差，因此，有 必要设计一种新型的热敏电阻检测系统。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于恒流控制电路的热敏电阻检测 系统，该基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统易于实施，测量精度高。
[0004] 实用新型的技术解决方案如下： 阳〇化]一种基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统，其特征在于，包括数据处理电路模 块、存储器、溫度传感器、加热器、恒流控制电路、D/A转换器和第一A/D转换器、第二A/D转 换器和第=A/D转换器；
[0006] 数据处理电路模块通过D/A转换器为恒流控制电路提供输入信号；恒流控制电路 的输出端经热敏电阻化接地； 阳007] 第一A/D转换器、第二A/D转换器和第SA/D转换器的输入端分别接D/A转换器 的输出端、恒流控制电路的输出端W及溫度传感器的输出端；第一A/D转换器、第二A/D转 换器和第=A/D转换器的输出端均与数据处理电路模块相接；
[0008] 存储器与数据处理电路模块相连；
[0009] 加热器受控于数据处理电路模块；
[0010] 所述的恒流控制电路包括运算放大器Ul和U2 ;
[0011] 运算放大器Ul的同向输入端经电阻R3与D/A转换器的输出端相接；运算放大器 Ul的反向输入端经电阻Rl接地；运算放大器Ul的反向输入端与输出端之间跨接有电阻 R2 ;运算放大器Ul的输出端依次经串联的电阻R27和热敏电阻化接地；
[0012] 运算放大器U2的同向输入端经电阻R7接电阻R27和热敏电阻的连接点；运算放 大器U2的反向输入端与输出端短接；运算放大器U2的输出端经电阻R4与运算放大器Ul 的同向输入端相接； 阳01引 RUR2、R3和R4的阻值相等；电阻R7和R27的阻值相等。
[0014] 电阻RUR2、R3和R4均为化欧姆；电阻R7和R27均为IOK欧姆，运算放大器Ul 和肥均采用0P07AJ型运算放大器。
[0015] 数据处理电路模块为现有成熟的技术，可W采用数字器件搭建，也可W采用集成 的处理忍片，如单片机和DSP等，采用单片机或DSP等集成器件时，不设及到程序和方法。
[0016] 有益效果：
[0017] 本实用新型的基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统采用基于恒流控制电路的 加载电流方式，由于恒流控制电路采用负反馈的方式，电路稳定性好，抗干扰能力强，另外， 采用本检测系统，能同时测量多个物理量，如多个电压和溫度值，是一套功能丰富的系统， 能实现自动、连续测量，成本低，易于实施，构思巧妙。
【附图说明】
[0018] 图1是基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统的总体结构示意图。
[0019] 图2是恒流控制电路的原理图。
【具体实施方式】
[0020] W下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
[0021] 如图1-2所示，一种基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统，其特征在于，包括数 据处理电路模块、存储器、溫度传感器、加热器、恒流控制电路、D/A转换器和第一A/D转换 器、第二A/D转换器和第=A/D转换器；
[0022] 数据处理电路模块通过D/A转换器为恒流控制电路提供输入信号；恒流控制电路 的输出端经热敏电阻化接地；
[0023] 第一A/D转换器、第二A/D转换器和第SA/D转换器的输入端分别接D/A转换器 的输出端、恒流控制电路的输出端W及溫度传感器的输出端；第一A/D转换器、第二A/D转 换器和第=A/D转换器的输出端均与数据处理电路模块相接；
[0024] 存储器与数据处理电路模块相连； 阳0巧]加热器受控于数据处理电路模块；
[00%] 如图2,所述的恒流控制电路包括运算放大器Ul和U2 ;
[0027] 运算放大器Ul的同向输入端经电阻R3与D/A转换器的输出端相接；运算放大器 Ul的反向输入端经电阻Rl接地；运算放大器Ul的反向输入端与输出端之间跨接有电阻 R2 ;运算放大器Ul的输出端依次经串联的电阻R27和热敏电阻化接地；
[0028] 运算放大器U2的同向输入端经电阻R7接电阻R27和热敏电阻的连接点；运算放 大器U2的反向输入端与输出端短接；运算放大器U2的输出端经电阻R4与运算放大器Ul 的同向输入端相接；
[0029] RUR2、R3和R4的阻值相等；电阻R7和R27的阻值相等。
[0030] 电阻RUR2、R3和R4均为化欧姆；电阻R7和R27均为IOK欧姆，运算放大器Ul 和肥均采用0P07AJ型运算放大器。
[0031] 恒流控制电路的工作原理说明： 阳03引如图2 ;电路引入负反馈，Ul构成同相求和运算电路，U2构成电压跟随器。
[0033] 令Rl=R2 =R3 =R4 =R;
[0034]
因为Rl=R2,所W
(1) 1
因为R3 =R4,所W ,(2)
[0036] 根据运放续短路续断可W得出：1]。2二UP2=UK。
[0037] 因似式可朗t导为：
W
[003引 由于Uni=UPi
[0039]综合（1)做式，可得：DAC=Um-Uro W40] 即加到电阻R27两端上的电压值等于输入电压值DAC，根据运放虚断原理，肥的P2 端相当于断路，因此没有电流流过，因此流过量程电阻R27的电流绝大部分都流入了化负 载电阻上，因此电路通过负反馈回路形成了一个稳定的电流，只要通过控制DAC输入，就能 得到不同的电流值。
[0041] 工作过程说明：
[0042] 总体上，数据处理电路模块控制加热器对现场环境（如恒溫箱）加热，由溫度传感 器和ADC3检测现场的实时溫度；
[0043] 再采用伏安法测量当前溫度下的热敏电阻的阻值，具体是通过数据处理电路模块 给出电压到恒流控制模块，恒流控制模块输出恒定的电流I(I=UDAC/R27,UDAC为D/A转 换器的输出电压，由ADCl检测得到）加载到电表上，通过ADC2检测到热敏电阻上的压降 U化，则热敏电阻的电阻值即为化=11化八=m?L*R27/UDAC。通过给定不同的UDAC，每 一个溫度下测量多组电阻数据再求平均值，即可得到各溫度下电阻的最终值，从而形成溫 度-电阻曲线，与标准的曲线对照，即可判断当前的热敏电阻是否合格。
【主权项】
1. 一种基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统，其特征在于，包括数据处理电路模块、 存储器、温度传感器、加热器、恒流控制电路、D/A转换器和第一 A/D转换器、第二A/D转换 器和第三A/D转换器； 数据处理电路模块通过D/A转换器为恒流控制电路提供输入信号；恒流控制电路的输 出端经热敏电阻RL接地； 第一 A/D转换器、第二A/D转换器和第三A/D转换器的输入端分别接D/A转换器的输 出端、恒流控制电路的输出端以及温度传感器的输出端；第一 A/D转换器、第二A/D转换器 和第三A/D转换器的输出端均与数据处理电路模块相接； 存储器与数据处理电路模块相连； 加热器受控于数据处理电路模块； 所述的恒流控制电路包括运算放大器Ul和U2 ; 运算放大器Ul的同向输入端经电阻R3与D/A转换器的输出端相接；运算放大器Ul的 反向输入端经电阻Rl接地；运算放大器Ul的反向输入端与输出端之间跨接有电阻R2 ;运 算放大器Ul的输出端依次经串联的电阻R27和热敏电阻RL接地； 运算放大器U2的同向输入端经电阻R7接电阻R27和热敏电阻的连接点；运算放大器 U2的反向输入端与输出端短接；运算放大器U2的输出端经电阻R4与运算放大器Ul的同 向输入端相接； RU R2、R3和R4的阻值相等；电阻R7和R27的阻值相等。2. 根据权利要求1所述的基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统，其特征在于，电阻 RU R2、R3和R4均为IK欧姆；电阻R7和R27均为IOK欧姆，运算放大器Ul和U2均采用 0P07AJ型运算放大器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统，包括数据处理电路模块、存储器、温度传感器、加热器、恒流控制电路、D/A转换器和第一A/D转换器、第二A/D转换器和第三A/D转换器；数据处理电路模块通过D/A转换器为恒流控制电路提供输入信号；恒流控制电路的输出端经热敏电阻RL接地；第一A/D转换器、第二A/D转换器和第三A/D转换器的输入端分别接D/A转换器的输出端、恒流控制电路的输出端以及温度传感器的输出端；加热器受控于数据处理电路模块；所述的恒流控制电路包括运算放大器U1和U2；U1构成同相求和运算电路，U2构成电压跟随器。该基于恒流控制电路的热敏电阻检测系统易于实施，测量精度高。
【IPC分类】G01K15/00
【公开号】CN204855028
【申请号】CN201520160406
【发明人】胡慧
【申请人】湖南工程学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年3月18日