本发明涉及电子电路技术领域，尤其是一种热气流量采集器。
背景技术：
众所周知，随着工业过程自动化水平的不断提高，工业生产中对气体、液体等流量测量的要求也越来越高。气体流量是工业生产过程中的一项重要参数，准确测量气体流量在能源充分利用、保证产品质量和提高生产效率等方面都起到重要作用。如今流量传感器已经被广泛应用到汽车工业、航空航天、医疗设备、能源测量等工业领域。在工程应用中，热式气体流量计的测量精度受诸多因素的影响导致传热系数的改变，如气体组分、环境温度变化以及压力变化等。其中，环境温度变化是影响测量精度的最主要因素。
目前，气流量采集器的采集精度不高，受外界因素的影响较大。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有高精度、受干扰小的热气流量采集器。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种热气流量采集器，它包括温度敏感元件、环境温度电阻、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第五放大器和三极管，所述第一放大器的输出端通过第六电阻与环境温度电阻，所述第一放大器反相端通过第七电阻与自身的输出端连接，所述第一放大器的同相端通过第四电阻接地并通过第三电阻与三极管的集电极连接，所述三极管的发射极通过第二电阻与自身的集电极连接，所述三极管的发射极接入电源并通过第一电阻与自身的基极连接，所述三极管的基极与第四放大器的输出端连接，所述第四放大器的反相端通过第十九电阻接地并通过第二十电阻与自身的输出端连接，所述第四放大器的同相端与第五放大器输出端连接；
所述第二放大器的同相端通过第九电阻与环境温度电阻连接，所述第二放大器的反相端通过第八电阻接地并通过第十电阻与自身的输出端连接，所述第二放大器的输出端通过第十一电阻与第五放大器的反相端连接，所述第五放大器的同相端通过第十二电阻与温度敏感元件连接，所述温度敏感元件通过第五电阻与三极管的集电极连接，所述三极管的集电极通过第十四电阻与第三放大器的同相端连接，所述第三放大器的同相端通过第十五电阻接地，所述第三放大器的反相端通过第十六电阻接地并通过第十七电阻与自身的输出端连接，所述第三放大器的输出端通过第十八电阻输出信号，所述第十八电阻通过第一电容接地。
优选地，所述第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器均为OP07放大器，所述第五放大器为AD620仪表放大器。
由于采用了上述方案，本发明利用温度敏感元件和环境温度电阻之间产生的温度差实现热气体流量测量，同时，利用若干个放大器和常规元器件对信号进行处理，并避免自身工作温度对检测工作的影响，其结构简单，操作方便，具有很强的实用性。
附图说明
图1是本发明实施例的结构原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实施例提供的一种热气流量采集器，它包括温度敏感元件RW、环境温度电阻RC、第一放大器A1、第二放大器A2、第三放大器A3、第四放大器A4、第五放大器A5和三极管Q1，第一放大器A1的输出端通过第六电阻R6与环境温度电阻RC，第一放大器A1反相端通过第七电阻R7与自身的输出端连接，第一放大器A1的同相端通过第四电阻R4接地并通过第三电阻R3与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极通过第二电阻R2与自身的集电极连接，三极管Q1的发射极接入电源并通过第一电阻R1与自身的基极连接，三极管Q1的基极与第四放大器A4的输出端连接，第四放大器A4的反相端通过第十九电阻R19接地并通过第二十电阻R20与自身的输出端连接，第四放大器A4的同相端与第五放大器A5输出端连接；
第二放大器A2的同相端通过第九电阻R9与环境温度电阻RC连接，第二放大器A2的反相端通过第八电阻R8接地并通过第十电阻R10与自身的输出端连接，第二放大器A2的输出端通过第十一电阻R11与第五放大器A5的反相端连接，第五放大器A5的同相端通过第十二电阻R12与温度敏感元件RW连接，温度敏感元件RW通过第五电阻R5与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的集电极通过第十四电阻R14与第三放大器A3的同相端连接，第三放大器A3的同相端通过第十五电阻R15接地，第三放大器A3的反相端通过第十六电阻R16接地并通过第十七电阻R17与自身的输出端连接，第三放大器A3的输出端通过第十八电阻R18输出信号，第十八电阻R18通过第一电容C1接地。
优选地，第一放大器A1、第二放大器A2、第三放大器A3和第四放大器A4均为OP07放大器，第五放大器A5为AD620仪表放大器。
本实施例的气体流量检测采用定电流法，即加热金属丝的电流不变，气体带走一部分热量后金属丝的温度就降低，流速愈大温度降低得就愈多；测得金属丝的温度则可得知流速的大小。本实施例利用温度敏感元件RW检测实时温度信号，利用环境温度电阻RC为测温补偿电路，因此环境温度电阻RC应只对气体温度敏感，在实时测量中，如果通过环境温度电阻RC的电流较大，造成电阻发热，温度升高，所检测到的温度信号则不能作为环境温度参考，另外，通过环境温度电阻RC电流较大时，气体流速也会对环境温度电阻RC产生影响，所以需要尽量减小环境温度电阻RC的输入电流，为此，本实施例主要通过第四电阻R4和第三电阻R3对输入电压进行分压。当第四电阻R4的阻值小于等于第三电阻R3时，通过第一放大器A1和第七电阻R7组成的电压跟随器将分压供给环境温度电阻RC，大大减小环境温度电阻RC的电压，使其通过的电流很小。由于第四电阻R4和第三电阻R3的分压工作分破坏其他器件的正常工作，故加入第二放大器A2，利用第二放大器A2进行同等比例放大，即组成一个等效电桥。因此，大大减少环境温度电阻RC电流的情况下，不会影响温度敏感器件RW的工作。
此外，当电桥平衡别破坏是，第五放大器A5会采集电桥不平衡电压，并经放大后由第五放大器A5、第四放大器A4和三极管Q1组成的定温反馈控制电路使电桥重新平衡，而第三放大器A3采集整个电桥的电压，经过滤波调整后输出。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。