专利名称：具备水温信号放大的水温监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水温监控系统，具体是指具备水温信号放大的水温监控系统。
背景技术：
温度控制无论在エ业控制领域还是消费电子领域应用都非常广泛，如エ业控制中的锅炉、加热炉的控制，消费电子领域的热水器、饮水机的控制。内部都涉及到温度控制。且目前控制算法的丰富也为温度控制提供了便利条件，应用较为普遍地有比例积分微分(PID)控制、模糊控制等
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供ー种结构简单，控制方式简单、生产成本低的具备水温信号放大的水温监控系统。本实用新型的实现方案如下具备水温信号放大的水温监控系统，主要由主控电路、以及与主控电路连接的温度传感电路、通信电路、继电器电路构成，所述度传感电路连接有温度传感器，通信电路连接有PC机、继电器电路连接有电热器；所述温度传感电路主要由连接温度传感器的測量电桥、以及连接测量电桥的运算放大电路构成；所述测量电桥由依次串联的可调电阻R3、电阻R2、电阻R4和温度传感器组成，所述运算放大电路由串接的LM358集成运算放大器UlA和LM358集成运算放大器UlB构成，所述LM358集成运算放大器UlA的2引脚与可调电阻R3靠近电阻R2的一端连接，所述LM358集成运算放大器UlA的3引脚与电阻R4靠近温度传感器的一端连接。继电器电路还与通信电路连接。所述主控电路还连接有LED灯。所述主控电路包括单片机SPCE061A，所述单片机SPCE061A与温度传感电路、通信电路、继电器电路连接，且所述单片机SPCE061A与LED灯连接。所述主控电路还包括与单片机SPCE061A连接的乘法运算器。所述温度传感器采用钼热电阻温度传感器PT100。 所述通信电路包括MAX232芯片。基于上述内容，我们可以看出，本实用新型采用钼热电阻温度传感器PT100。利用温度传感电路，将采集到的温度数据进行放大调试处理，后将数据上传给单片机SPCE061A，经过单片机SPCE061A的处理运算，将结果通过MAX232芯片构成的通信电路上传给PC机，同时也将数据发送到LED显示出来，还根据计算结果输出控制命令控制继电器电路，以此控制继电器电路中的继电器进行开断，以此达到驱动电热器进行加热或者停止加热。另外，通过本系统，由于本系统中通信电路采用MAX232芯片，为此通过PC机也可以进行远程控制控制继电器电路中的继电器进行开断，以此达到驱动电热器进行加热或者停止加热。因此，可以灵活的进行远程人员自行控制。SPCE061A是ー款16位u’ nspTM内核的微控制器，该微控制器不仅能够实现基本控制功能同时还具有一些DSP功能。该芯片内嵌32k的Flas-hROM和2 k字的SRAM，同时还集成了 ADC、DAC、AGC放大电路等，是一颗功能强大的SOC芯片。该芯片拥有8路10位精度的ADC，其中一路为音频转换通道，另外7路可作为普通的AD转换通道。它可以实现简单的加减运算，为了处理复杂的算术运算还添加了硬件乘法运算器，能够进行n项内积运算。最高系统时钟可达到49 MHz，较高的处理速度使SPCE061A能够非常容易快速地进行复杂的算术逻辑运算。本系统所采用的是61板，而61板就是SPCE061的开发系统，61板除了具有单片机最小系统外，还有电源电路、音频电路、复位电路和按键等。本系统的温度传感器采用钼热电阻温度传感器PT100，钼热电阻的物理化学性能在高温和氧化性介质中很稳定，它能用作工业测温元件，且此元件线性较好，在0 100°C时，最大非线性偏差小于0. 5°C。R2、R3、R4和PT100组成传感器的测量电桥，为了保证电桥输出电压信号的稳定性，电桥的输入电压通过稳压管TL431稳至2. 5 V0从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。电桥的一个桥臂采用可调电阻R3，通过调节R3可以调整输入到运放的差分电压信号大小，通常用于调整零点。
运算放大电路采用LM358集成运算放大器，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，运算放大电路采用两级放大，前一级约为10倍，后一级约为3倍。温度在0 100°C变化，当温度上升时，PTlOO阻值变大，输入运算放大电路的差分信号变大，运算放大电路的输出电压AV对应升高。本实用新型的优点在于采用单片机SPCE061A作为温度监控核心部件，结合传感器PT100完成对水温的采样，通过数字滤波技术消除系统的干扰还原当前的温度值，并且对采集到的温度值进行比例积分微分运算处理，实现了一种水温监控系统的设计。测试结果表明，该系统具有良好的温控能力。
图I为本实用新型整体结构示意图。图2为温度传感电路电路图。
具体实施方式
实施例一如图1、2所示。具备水温信号放大的水温监控系统，主要由主控电路、以及与主控电路连接的温度传感电路、通信电路、继电器电路构成，所述度传感电路连接有温度传感器，通信电路连接有PC机、继电器电路连接有电热器；所述温度传感电路主要由连接温度传感器的测量电桥、以及连接测量电桥的运算放大电路构成；所述测量电桥由依次串联的可调电阻R3、电阻R2、电阻R4和温度传感器组成，所述运算放大电路由串接的LM358集成运算放大器UlA和LM358集成运算放大器UlB构成，所述LM358集成运算放大器UlA的2引脚与可调电阻R3靠近电阻R2的一端连接，所述LM358集成运算放大器UlA的3引脚与电阻R4靠近温度传感器的一端连接。继电器电路还与通信电路连接。所述主控电路还连接有LED灯。[0026]所述主控电路包括单片机SPCE061A，所述单片机SPCE061A与温度传感电路、通信电路、继电器电路连接，且所述单片机SPCE061A与LED灯连接。所述主控电路还包括与单片机SPCE061A连接的乘法运算器。所述温度传感器采用钼热电阻温度传感器PT100。所述通信电路包括MAX232芯片。基于上述内容，我们可以看出，本实用新型采用钼热电阻温度传感器PT100。利用温度传感电路，将采集到的温度数据进行放大调试处理，后将数据上传给单片机SPCE061A，经过单片机SPCE061A的处理运算，将结果通过MAX232芯片构成的通信电路上传给PC机，同时也将数据发送到LED显示出来，还根据计算结果输出控制命令控制继电器电路，以此
控制继电器电路中的继电器进行开断，以此达到驱动电热器进行加热或者停止加热。另外，通过本系统，由于本系统中通信电路采用MAX232芯片，为此通过PC机也可以进行远程控制控制继电器电路中的继电器进行开断，以此达到驱动电热器进行加热或者停止加热。因此，可以灵活的进行远程人员自行控制。SPCE061A是ー款16位u’ nspTM内核的微控制器，该微控制器不仅能够实现基本控制功能同时还具有ー些DSP功能。该芯片内嵌32k的Flas-hROM和2 k字的SRAM，同时还集成了 ADC、DAC、AGC放大电路等，是ー颗功能强大的SOC芯片。该芯片拥有8路10位精度的ADC，其中一路为音频转换通道，另外7路可作为普通的AD转换通道。它可以实现简单的加减运算，为了处理复杂的算木运算还添加了硬件乘法运算器，能够进行n项内积运算。最高系统时钟可达到49 MHz，较高的处理速度使SPCE061A能够非常容易快速地进行复杂的算木逻辑运算。本系统所采用的是61板，而61板就是SPCE061的开发系统，61板除了具有单片机最小系统外，还有电源电路、音频电路、复位电路和按键等。本系统的温度传感器采用钼热电阻温度传感器PT100，钼热电阻的物理化学性能在高温和氧化性介质中很稳定，它能用作エ业测温元件，且此元件线性较好，在0 100°C时，最大非线性偏差小于0. 5°C。R2、R3、R4和PT100组成传感器的测量电桥，为了保证电桥输出电压信号的稳定性，电桥的输入电压通过稳压管TL431稳至2. 5 V0从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。电桥的一个桥臂采用可调电阻R3，通过调节R3可以调整输入到运放的差分电压信号大小，通常用于调整零点。运算放大电路采用LM358集成运算放大器，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，运算放大电路采用两级放大，前一级约为10倍，后一级约为3倍。温度在0 100°C变化，当温度上升吋，PT100阻值变大，输入运算放大电路的差分信号变大，运算放大电路的输出电压AV对应升高。如上所述，则能很好的实现本实用新型。
权利要求1.具备水温信号放大的水温监控系统，其特征在于主要由主控电路、以及与主控电路连接的温度传感电路、通信电路、继电器电路构成，所述度传感电路连接有温度传感器，通信电路连接有PC机、继电器电路连接有电热器； 所述温度传感电路主要由连接温度传感器的测量电桥、以及连接测量电桥的运算放大电路构成；所述测量电桥由依次串联的可调电阻R3、电阻R2、电阻R4和温度传感器组成，所述运算放大电路由串接的LM358集成运算放大器UlA和LM358集成运算放大器UlB构成，所述LM358集成运算放大器UlA的2引脚与可调电阻R3靠近电阻R2的一端连接，所述LM358集成运算放大器UlA的3引脚与电阻R4靠近温度传感器的一端连接。
2.根据权利要求I所述的具备水温信号放大的水温监控系统，其特征在于继电器电路还与通信电路连接。
3.根据权利要求2所述的具备水温信号放大的水温监控系统，其特征在于所述主控电路还连接有LED灯。
4.根据权利要求3所述的具备水温信号放大的水温监控系统，其特征在于所述主控电路包括单片机SPCE061A，所述单片机SPCE061A与温度传感电路、通信电路、继电器电路连接，且所述单片机SPCE061A与LED灯连接。
5.根据权利要求4所述的具备水温信号放大的水温监控系统，其特征在于所述主控电路还包括与单片机SPCE061A连接的乘法运算器。
6.根据权利要求1-5中任意一所述的具备水温信号放大的水温监控系统，其特征在于所述温度传感器采用钼热电阻温度传感器PT100。
7.根据权利要求1-5中任意一所述的具备水温信号放大的水温监控系统，其特征在于所述通信电路包括MAX232芯片。
专利摘要本实用新型公开了具备水温信号放大的水温监控系统，主要由主控电路、以及与主控电路连接的温度传感电路、通信电路、继电器电路构成，所述度传感电路连接有温度传感器，通信电路连接有PC机、继电器电路连接有电热器。本实用新型的优点在于采用单片机SPCE061A作为温度监控核心部件，结合传感器PT100完成对水温的采样，通过数字滤波技术消除系统的干扰还原当前的温度值，并且对采集到的温度值进行比例积分微分运算处理，实现了一种水温监控系统的设计。测试结果表明，该系统具有良好的温控能力。
文档编号G05D23/24GK202563358SQ20122021144
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者林锋 申请人:四川优的科技有限公司