专利名称：一种新型热电偶测温模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测温模块，具体涉及一种新型热电偶测温模块。
背景技术：
热电偶测温模块广泛应用在发电厂、化工厂的测温及工业测控、家电检测的温度控制系统中，随着科技的发展和工业检测技术的不断革新，现有系统对温度测量精度的要求越来越高。由于热电偶传感器输出的信号为mV级小信号，因此工业现场中存在的各种干扰信号会对模块的测量精度造成很大的影响，严重的影响了工业过程的监测与控制，所以模块的抗干扰能力以及模块的稳定性、测量精度是衡量测温模块的重要标准之一。目前国内市场上做侧温模块的不少，但是产品多少存在着一些问题，比如8个通道不能全部做成差分输入、各个通道测温一致性较差、抗外界干扰能力差以及测量精度低等。
实用新型内容本实用新型针对上述问题，设计了一种新型热电偶测温模块，其目的在于提高系统的稳定性、抗干扰能力和测量精度。本实用新型的技术解决方案一种新型热电偶测温模块，其特征在于所述新型热电偶测温模块包括电源系统、 数字电路、模拟电路和隔离光耦，所述电源系统包括DC-DC转换模块和DC-DC隔离模块， DC-DC转换模块与数字电路相连，电压经过DC-DC隔离模块后进行电压隔离与模拟电路相连；所述数字电路包括MCU、存储器、冷端补偿和通信电路，MCU同时与存储器、冷端补偿和通信电路进行通信；所述模拟电路包括AD转换芯片、8路热电偶输入、多路开关和参考电源，8路热电偶输入与多路开关相连，多路开关与AD转换芯片相连，通过隔离光耦与数字电路的单片机相连。所述热电偶测温模块还包括嵌入式软件，软件采用C语言进行编程，采用滑动均值滤波的方式处理数据干扰。所述电源系统中DC-DC转换模块采用LMl 117-5. 0芯片，DC-DC隔离模块采用稳压型S05HID05模块。所述数字电路中M⑶采用STC12C5624AD芯片。所述模拟电路中AD转换芯片为AD7715芯片并配套有源晶振。所述模拟电路中参考电源采用高精度基准电源AD780。所述模拟电路中存储器采用MC16。所述模拟电路中通信电路采用RS485通信方式。所述MCU与存储器之间的数据传输采用高速串行通讯方式。所述热电偶测温模块还具有地址设置功能，支持多模块、多点测温，单条总线最多可以连接256个模块。本实用新型的有益效果
3[0016]本实用新型增强了抗干扰能力，测量精度高，提高了模块的可靠性，可广泛应用于温度控制领域。
附图1为本实用新型模块整体的原理框图附图2为本实用新型热电偶温度采集电路附图3为本实用新型的电源系统附图4为本实用新型MCU控制部分和RS485通信电路
具体实施方式
以下结合实施例来具体说明本实用新型。如图1所示，电偶测温模块包括电源系统1，数字电路2，模拟电路3和隔离光耦4， 所述电源系统1包括DC-DC转换模块和DC-DC隔离模块，DC-DC转换模块与数字电路2相连，电压经过DC-DC隔离模块后进行电压隔离与模拟电路3相连；所述数字电路2包括MCU、 存储器、冷端补偿和通信电路，MCU同时与存储器、冷端补偿和通信电路进行通信；所述模拟电路3包括AD转换芯片、8路热电偶输入、多路开关和参考电源，8路热电偶输入与多路开关相连，多路开关与AD转换芯片相连，通过隔离光耦4与数字电路2的单片机相连。如图2所示，热电偶采集温度后，8路热电偶信号以差分方式输入，顺次经多路开关输入给AD转换芯片AD7715，经转换芯片转换后的结果输出给MCU。如图3所示，电源MAU206通过DC-DC模块给路供电。如图4所示，MCU将读取的冷端补偿传感器DS18B20的温度值作为模块的冷端补偿温度，MCU将转换芯片转换后的数据进行处理，然后将数据传给ADM485芯片，通过RS485 通信方式上传到上位机软件。具体测温过程如图1至4所示，电压通过DC-DC转换模块直接给模块的数字电路2提供电源，然后电压再经过DC-DC隔离模块给模拟电路3提供电源，整个模块电源做到模数隔离，MCU采集数字温度传感器DS18B02测量的温度值作为模块的冷端补偿温度，热电偶采集温度后，8 路热电偶信号以差分方式输入，顺次经多路开关输入给AD转换芯片AD7715，经转换芯片转换后的结果输出到MCU进行数据处理，将处理后的数据通过RS485通信方式上传到上位机软件，通过人机界面将其显示出来。模块还具有地址设置功能，支持多模块、多点测温，单条总线最多可以连接256个模块，模块中采用独特的电压校准方式，通过外界输入标准的高精度微电压信号进行分段电压校准。综上，本实用新型达到预期效果。
权利要求1.一种新型热电偶测温模块，其特征在于所述新型热电偶测温模块包括电源系统， 数字电路，模拟电路和隔离光耦，所述电源系统包括DC-DC转换模块和DC-DC隔离模块， DC-DC转换模块与数字电路相连，电压经过DC-DC隔离模块后进行电压隔离与模拟电路相连所述数字电路包括MCU、存储器、冷端补偿和通信电路，MCU同时与存储器、冷端补偿和通信电路进行通信；所述模拟电路包括AD转换芯片、8路热电偶输入、多路开关和参考电源，8路热电偶输入与多路开关相连，多路开关与AD转换芯片相连，通过隔离光耦与数字电路的单片机相连。
2.如权利要求1所述的新型热电偶测温模块，其特征在于所述热电偶测温模块还包括嵌入式软件，下位机软件采用C语言进行编程，采用滑动均值滤波的方式处理数据干扰。
3.如权利要求1所述的新型热电偶测温模块，其特征在于所述电源系统中DC-DC转换模块采用LMl 117-5. 0芯片，DC-DC隔离模块采用稳压型S05HID05模块。
4.如权利要求1所述的新型热电偶测温模块，其特征在于所述数字电路中MCU采用 STC12C5624AD 芯片。
5.如权利要求1所述的新型热电偶测温模块，其特征在于所述模拟电路中AD转换芯片为AD7715芯片并配套有源晶振。
6.如权利要求1所述的新型热电偶测温模块，其特征在于所述模拟电路中参考电源采用高精度基准电源AD780。
7.如权利要求1所述的新型热电偶测温模块，其特征在于所述模拟电路中存储器采用 24C16。
8.如权利要求1所述的新型热电偶测温模块，其特征在于所述模拟电路中通信电路采用RS485通信方式。
9.如权利要求1所述的新型热电偶测温模块，其特征在于所述MCU与存储器之间的数据传输采用高速串行通讯方式。
10.如权利要求1所述的新型热电偶测温模块，其特征在于所述热电偶测温模块还具有地址设置功能，支持多个模块、多点测温，单条总线最多可以连接256个模块。
专利摘要本实用新型公开了一种新型热电偶测温模块，所述新型热电偶测温模块包括电源系统，数字电路，模拟电路和隔离光耦，所述电源系统包括DC-DC转换模块和DC-DC隔离模块，DC-DC转换模块与数字电路相连，电压经过DC-DC隔离模块后进行电压隔离与模拟电路相连；所述数字电路包括MCU、存储器、冷端补偿和通信电路，MCU同时与存储器、冷端补偿和通信电路进行通信；所述模拟电路包括AD转换芯片、8路热电偶输入、多路开关和参考电源，8路热电偶输入与多路开关相连，多路开关与AD转换芯片相连，通过隔离光耦与数字电路的单片机相连。本实用新型增强了抗干扰能力，测量精度高，提高了模块的可靠性，可广泛应用于温度控制领域。
文档编号G01K7/02GK202255665SQ2011203665
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者刘健, 姚福江, 孟凡民, 李兴华, 李立顺, 霍奎 申请人:江苏中科君达电子科技有限公司