铂膜温度传感器温度系数批量测试装置制造方法
【专利摘要】铂膜温度传感器温度系数批量测试装置属于传感器【技术领域】；该装置设置有信号调理模块，包括沿数据传输方向依次设置的恒流源、电子开关Ka、多个Pt等效电路、电子开关Kb和放大电路；所述的Pt等效电路包括与电子开关Ka连接的电阻R3、与电阻R3连接的电阻R1和铂电阻Pt、串联在铂电阻Pt和恒流源地之间的电阻R4、串联在铂电阻Pt和信号回路地之间的电阻R2；所述的电阻R1串联在电阻R3和铂电阻Pt连接点与电子开关Kb之间；所述的电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4阻值相等；本实用新型铂膜温度传感器温度系数批量测试装置不仅可以实现批量测试，而且具有测量精度高的优点。
【专利说明】铂膜温度传感器温度系数批量测试装置
【技术领域】
[0001]钼膜温度传感器温度系数批量测试装置属于传感器【技术领域】，具体涉及一种用于 批量测试钼膜温度传感器温度系数的测试装置。
【背景技术】
[0002]温度是人类生活中相当密切的物理量，也是人类最早进行检测和研究的物理参 数。温度亦是工业过程中最普遍、最重要的操作参数之一。随着社会的发展与进步，温度检 测日益重要，应用范围迅速扩大。在工业、农业、交通运输、防灾、医疗、空间和海洋开发以及 家用电器等领域中，都要求有温度量的检测。如:食品、种子、肉类等又需要保证在一定温度 的环境中，这些都须对温度进行测量与控制。在家电生产领域温度测量广泛应用于空调机、 微波炉、摄像机等电器。在农业生产中也大有作为，果园、大棚蔬菜等种植都需对温度进行 监控。
[0003]随着科学技术的发展，对温度控制需求越加迫切，要求温度传感器向微型化和集 成化方向发展。对环境温度的控制将直接影响产品质量和产品的成败问题。因此，随着工 农业，国防、科技及整个国民经济的迅猛发展，对环境温度的控制和检测越来越受到人们的 重视，市场也越来越大。由于Pt膜温度传感器具有精度高，稳定性好，可靠性强，产品寿命 长等优点，不仅在工业自动化测量和各种实验仪器仪表中得到了广泛的应用，而且在军事 国防、航空航天、海洋开发、生物工程、医疗保健、商检质检、环境保护、安全防范、家用电器 等领域，也都有广泛的应用。
[0004]我国在Pt膜温度传感器的生产上，制约其批量生产和成本降低的关键因素之一 是检测。检测的低效率常使高效的工业化产出不能转换为合格的市场商品。目前我国Pt 膜温度传感器的检测还停留在人工手动检测阶段，这已无法满足大批量生产的要求。所查 阅到的现有技术资料中，还没有发现对Pt膜温度传感器批量检测的装置。
实用新型内容
[0005]为了解决上述问题，本实用新型设计了一种钼膜温度传感器温度系数批量测试装 置，该测试装置不仅可以实现批量测试，而且具有测量精度高的优点。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:
[0007]钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，沿数据传输方向依次设置温度源、信号 调理模块、单片机和PC机，所述的单片机和PC机通过RS232接口连接，所述的信号调理模 块包括沿数据传输方向依次设置的恒流源、电子开关Ka、多个Pt等效电路、电子开关Kb和 放大电路；所述的Pt等效电路包括与电子开关Ka连接的电阻R3、与电阻R3连接的电阻Rl 和钼电阻Pt、串联在钼电阻Pt和恒流源地之间的电阻R4、串联在钼电阻Pt和信号回路地 之间的电阻R2;所述的电阻Rl串联在电阻R3和钼电阻Pt连接点与电子开关Kb之间；所 述的电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4阻值相等。
[0008]上述钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，所述的温度源为DU-65B恒温油浴箱。
[0009]上述钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，所述的恒流源为0.5mA、0.75mA和 ImA输出。
[0010]上述钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，所述的电子开关Ka和电子开关Kb 均采用CD4051，由74LS138实现CD4051开关通道的选择。
[0011]上述钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，所述的单片机为430单片机。
[0012]由于本实用新型钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，设置有电子开关Ka和 电子开关Kb,并在电子开关Ka和电子开关Kb之间设置有多个Pt等效电路,这种方式只需 通过切换电子开关Ka和电子开关Kb，即可完成不同Pt等效电路的测试，因此可以实现批 量测试；在每个Pt等效电路采用四线式接法，且电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4阻值相 等，电阻Rl和电阻R2电压降引起的测量误差远远小于钼电阻测温计电压降引起的误差，因 此可忽略不计，电阻R3和电阻R4由于与恒流源串联连接，因此其误差同样可忽略不计，所 以该四线式接法具有测量精度高的有益效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型钼膜温度传感器温度系数批量测试装置模块示意图。
[0014]图2是彳目号调理模块电路不意图。
[0015]图3是恒流源电路示意图。
[0016]图4是电子开关Ka和电子开关Kb的电路不意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0018]本实施例的钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，沿数据传输方向依次设置温 度源、信号调理模块、单片机和PC机，所述的单片机和PC机通过RS232接口连接，模块示意 图如图1所示。
[0019]所述的信号调理模块电路示意图如图2所示。它包括沿数据传输方向依次设置的
恒流源、电子开关Ka、n个Pt等效电路(分别表示为Ptl、Pt2、......、Ptn)、电子开关Kb和
放大电路；所述的Pt等效电路包括与电子开关Ka连接的电阻R3、与电阻R3连接的电阻Rl 和钼电阻Pt、串联在钼电阻Pt和恒流源地之间的电阻R4、串联在钼电阻Pt和信号回路地 之间的电阻R2 ;所述的电阻Rl串联在电阻R3和钼电阻Pt连接点与电子开关Kb之间；所 述的电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4阻值相等。
[0020]上述钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，所述的温度源为DU-65B恒温油浴 箱。
[0021]上述钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，所述的恒流源为0.5mA、0.75mA和 ImA输出，具体电路示意图如图3所示。
[0022]要求恒流源的电流值定为0.5mA、0.75mA、lmA三档可调。有以下两个原因:一、如 果恒流源的电流值过大，电流在流过Pt电阻时产生的热量会影响测试精度。根据经验电流 值不能大于1mA。二、如果恒流源的电流值过小，在测试时输出的信号就会很小、为了使测量 的信号满足A/D的要求就必须加大放大电路的放大倍数，这样就加大了系统的误差。综合考虑上述原因，本系统中的恒流源设计为手动调节输出0.5mA、0.75mA、lmA三档电流值。
[0023]恒流源是电路中广泛使用的一个组件，其实质是利用器件对电流进行反馈，动态 调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。只要能够得到电流，就可以有效形成反馈， 从而建立恒流源。
[0024]恒流源有个定式，就是利用一个电压基准，在电阻上形成固定电流。有了这个定 式，恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。最简单的电压基 准，就是稳压二极管。TL431是另外一个常用的电压基准。应用TL431制成的高精度稳压直 流电源，电路的纹波极小，精度极高，可以作高档电器供电电源。
[0025]本批量测试系统中恒流源部分的设计使用了电压基准源TL431和高精度运算放 大器芯片0P-07。
[0026]在本设计中通过电压基准源TL431和调节可变电阻Rl、R2、R3的阻值大小，使得 ⑶4051的选通通道1、通道2、通道3的电位分别为2V、1.5V、1V。再经由⑶4051的输出端将 电压值VO输送到高精度斩波稳零运算放大器0P-07和PNP结所构成的稳压电路，最后流经 R5输出的电流就为整个恒流源的输出电流。可以计算出流过R5的电流Il=2V/2kQ=lmA ； 12=1.5V/2kQ =0.75mA ；I3=lV/2kQ =0.5mA。从而实现了可输出三档电流的恒流源的设计。 并且通过⑶4051的选择输入端A、B、C可任意选择⑶4051的选通通道。⑶4051相当于一 个单刀八掷开关，是一个单8通道数字控制模拟开关，这里只用到了 3个通道，所以C端接 地，只需通过A、B两端的选择输入信号就足以实现3个通道的选通，从而实现了可通过手动 调节任意输出0.5mA、0.75mA> ImA三档电流的恒流源设计。
[0027]上述钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，所述的电子开关Ka和电子开关Kb 均采用⑶4051，由74LS138实现⑶4051开关通道的选择，其中，以第一路电子开关Ka和电 子开关Kb为例，具体电路示意图如图4所示。图中，管脚标号相同的部分表示有线连接。
[0028]电子开关有很多种，通常用的有74系列的和CMOS结构的⑶4617⑶4051等，其中 74系列的功耗较大，CD4617的性能好，耗电小，供电电源宽，但价格较贵，我们采用八选一 的CMOS模拟开关⑶4051性能较好，而且价格也不高，具有较高的性能价格比。这种开关用 数字信号控制开关的接通与断开，具有低的导通电阻和高的断开电阻抗。
[0029]上述钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，所述的单片机为430单片机。
【权利要求】
1.钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，沿数据传输方向依次设置温度源、信号调 理模块、单片机和PC机，所述的单片机和PC机通过RS232接口连接，其特征在于:所述的信 号调理模块包括沿数据传输方向依次设置的恒流源、电子开关Ka、多个Pt等效电路、电子 开关Kb和放大电路；所述的Pt等效电路包括与电子开关Ka连接的电阻R3、与电阻R3连 接的电阻Rl和钼电阻Pt、串联在钼电阻Pt和恒流源地之间的电阻R4、串联在钼电阻Pt和 信号回路地之间的电阻R2;所述的电阻Rl串联在电阻R3和钼电阻Pt连接点与电子开关 Kb之间；所述的电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4阻值相等。
2.根据权利要求1所述的钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，其特征在于:所述 的温度源为DU-65B恒温油浴箱。
3.根据权利要求1所述的钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，其特征在于:所述 的恒流源为0.5mA、0.75mA和ImA输出。
4.根据权利要求1所述的钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，其特征在于:所述 的电子开关Ka和电子开关Kb均采用⑶4051，由74LS138实现⑶4051开关通道的选择。
5.根据权利要求1所述的钼膜温度传感器温度系数批量测试装置，其特征在于:所述 的单片机为430单片机。
【文档编号】G01K15/00GK203414201SQ201320550768
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】周绍杰, 陈晨, 郭晓燕, 李朝霞, 李春玉 申请人:哈尔滨理工大学