一种中央空调的温度采集电路的制作方法

本实用新型涉及供热系统的温度采集技术领域,具体地说是一种中央空调的温度采集电路。

背景技术：

在建筑物暖通空调水系统中，水力失调是最常见的问题。由于水力失调导致系统流量分配不合理，某些区域流量过剩，某些区域流量不足，造成某些区域冬天不热、夏天不冷的情况，系统输送冷、热量不合理，从而引起能量的浪费，或者为解决这个问题，提高水泵扬程，但仍会产生热(冷)不均及更大的电能浪费。因此，必须采用相应的调节阀门对系统流量分配进行调节。

虽然某些通用阀门如截止阀、球阀等也具有一定的调节能力，但由于不带控制系统及其调节实时性无法对满足系统的流量需求，因此这种调节只能说是定性的和不准确的，常常给工程安装完毕后的调试工作和运行管理带来极大的不便。

精确地温度采集是满足控制系统精确调节的前提，因此对温度采集的精确性提出较高的要求。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，精确度高的中央空调的温度采集电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中央空调的温度采集电路，其特征是：包括出水端温度采集电路和回水端温度采集电路，所述出水端温度采集电路包括依次连接的第一桥式电路和第一积分A/D转换电路，所述回水端温度采集电路包括依次连接的第二桥式电路和第二积分A/D转换电路，温度信号经温度采集电路输入到控制模块。

优选地，所述第一桥式电路包括温度传感器P2和电阻R2、电阻R3、电阻R6，所述第一积分A/D转换电路包括运算放大器U18B,所述出水端温度采集电路还包括第一差分放大电路和比较器U18C，所述第一差分放大电路包括运算放大器U18A和电阻R9、R10、R10、R16。

优选地，所述第二桥式电路包括温度传感器P4和电阻R26、电阻R27、电阻R32，所述第二积分A/D转换电路包括运算放大器U17B,所述回水端温度采集电路还包括第二差分放大电路和比较器U17C，所述第二差分放大电路包括运算放大器U17A和电阻R36、R37、R38、R42。

优选地，所述温度传感器P2的2管脚分别连接电阻R2、R10的一端，1管脚接地，电阻R2的另一端分别连接电阻R1、R3的一端，电阻R1的另一端接电源VDD，电阻R3的另一端分别连接电阻R4、R6的一端，电阻R6的另一端接地，电阻R4的另一端连接电位器P1的一固定端，电位器P1的另一固定端接电阻R5的一端，电位器P1的滑动端连接运算放大器U18A的反相输入端，电阻R10的另一端分别连接电阻R9、R11和R16的一端，电阻R9的另一端接电源VDD，电阻R16的另一端接地，电阻R11的另一端接运算放大器U18A的同相输入端，运算放大器U18A的输出端分别连接电阻R7的一端和电阻R5的另一端，电阻R7的另一端分别连接电阻R8和电容C4的一端，电阻R7的另一端还连接所述控制模块，电容C4的另一端接地，电阻R8的另一端分别连接电容C3的一端和运算放大器U18B的反相输入端，运算放大器U18B的同相输入端分别连接电阻R12、R13的一端，电阻R12的另一端接地，电阻R13的另一端分别连接电阻R14的一端和比较器U18C的同相输入端，运算放大器U18B的输出端分别连接电容C3的另一端和比较器U18C的反相输入端，比较器U18C的4管脚分别连接电阻R14的另一端和电源VDD，11管脚接地，输出端输出信号至所述控制模块。

优选地，所述温度传感器P4的2管脚分别连接电阻R26、R37的一端，1管脚接地，电阻R26的另一端分别连接电阻R20、R27的一端，电阻R20的另一端接电源VDD，电阻R27的另一端分别连接电阻R29、R32的一端，电阻R32的另一端接地，电阻R29的另一端连接电位器P3的一固定端，电位器P3的另一固定端接电阻R30的一端，电位器P3的滑动端连接运算放大器U17A的反相输入端，电阻R37的另一端分别连接电阻R36、R38和R42的一端，电阻R36的另一端接电源VDD，电阻R42的另一端接地，电阻R38的另一端接运算放大器U17A的同相输入端，运算放大器U17A的输出端分别连接电阻R34的一端和电阻R30的另一端，电阻R34的另一端分别连接电阻R35和电容C9的一端，电阻R34的另一端还连接所述控制模块，电容C9的另一端接地，电阻R35的另一端分别连接电容C8的一端和运算放大器U17B的反相输入端，运算放大器U17B的同相输入端分别连接电阻R39、R40的一端，电阻R39的另一端接地，电阻R40的另一端分别连接电阻R41的一端和比较器U17C的同相输入端，运算放大器U17B的输出端分别连接电容C8的另一端和比较器U17C的反相输入端，比较器U17C的4管脚分别连接电阻R41的另一端和电源VDD，11管脚接地，输出端输出信号至所述控制模块。

优选地，所述温度传感器P2、P4型号为pt1000，所述运算放大器U17A、U17B、U18A、U18B和比较器U17C、U18C均为LM324。

优选地，所述控制模块包括单片机U1，所述单片机U1的型号为STC89C516RD+。

优选地，所述单片机U1的2、3管脚分别连接所述电阻R34、R7的另一端，所述比较器U18C和U17C的输出端分别连接单片机U1的8、9管脚。

本实用新型的有益效果是：本实用新型使用桥式电路，能够测量到细微的温度变化，精确度高；差分放大电路既可以防止信号的共模干扰，又可以防止由于传感器短路出现的故障；采用单片机与积分电路连接，实现模拟量到数字量的转换，简化系统结构，节约设计成本，提高精确度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型所述出水端温度采集电路的电路图；

图3是本实用新型所述出水端温度采集电路的电路图；

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-3所示，本实用新型的一种中央空调的温度采集电路，所述温度采集电路采集到现场的温度变换信号，输出给控制模块，所述温度采集电路包括依次连接的桥式电路和积分A/D转换电路。温度采集电路为双通道温度采集电路，所述双通道温度采集电路包括出水端温度采集电路和回水端温度采集电路，所述出水端温度采集电路包括依次连接的第一桥式电路和第一积分A/D转换电路，所述回水端温度采集电路包括依次连接的第二桥式电路和第二积分A/D转换电路，所述温度信号经温度采集模块输入到所述控制模块。

如图2、3所示，所述第一桥式电路包括温度传感器P2和电阻R2、R3、R6，所述第一积分A/D转换电路包括运算放大器U18B,所述出水端温度采集电路还包括第一差分放大电路和比较器U18C，所述第一差分放大电路包括运算放大器U18A和电阻R9、R10、R11、R16；所述第二桥式电路包括温度传感器P4和电阻R26、R27、电阻R32，所述第二积分A/D转换电路包括运算放大器U17B,所述回水端温度采集电路还包括第二差分放大电路和比较器U17C，所述第二差分放大电路包括运算放大器U17A和电阻R36、R37、R38、R42。

所述出水端温度采集电路中，所述温度传感器P2的2管脚分别连接电阻R2、R10的一端，1管脚接地，电阻R2的另一端分别连接电阻R1、R3的一端，电阻R1的另一端接电源VDD，电阻R3的另一端分别连接电阻R4、R6的一端，电阻R6的另一端接地，电阻R4的另一端连接电位器P1的一固定端，电位器P1的另一固定端接电阻R5的一端，电位器P1的滑动端连接运算放大器U18A的反相输入端，电阻R10的另一端分别连接电阻R9、R11和R16的一端，电阻R9的另一端接电源VDD，电阻R16的另一端接地，电阻R11的另一端接运算放大器U18A的同相输入端，运算放大器U18A的输出端分别连接电阻R7的一端和电阻R5的另一端，电阻R7的另一端分别连接电阻R8和电容C4的一端，电阻R7的另一端还连接所述控制模块，电容C4的另一端接地，电阻R8的另一端分别连接电容C3的一端和运算放大器U18B的反相输入端，运算放大器U18B的同相输入端分别连接电阻R12、R13的一端，电阻R12的另一端接地，电阻R13的另一端分别连接电阻R14的一端和比较器U18C的同相输入端，运算放大器U18B的输出端分别连接电容C3的另一端和比较器U18C的反相输入端，比较器U18C的4管脚分别连接电阻R14的另一端和电源VDD，11管脚接地，输出端输出信号至所述控制模块。

所述出水端温度采集电路中，所述温度传感器P4的2管脚分别连接电阻R26、R37的一端，1管脚接地，电阻R26的另一端分别连接电阻R20、R27的一端，电阻R20的另一端接电源VDD，电阻R27的另一端分别连接电阻R29、R32的一端，电阻R32的另一端接地，电阻R29的另一端连接电位器P3的一固定端，电位器P3的另一固定端接电阻R30的一端，电位器P3的滑动端连接运算放大器U17A的反相输入端，电阻R37的另一端分别连接电阻R36、R38和R42的一端，电阻R36的另一端接电源VDD，电阻R42的另一端接地，电阻R38的另一端接运算放大器U17A的同相输入端，运算放大器U17A的输出端分别连接电阻R34的一端和电阻R30的另一端，电阻R34的另一端分别连接电阻R35和电容C9的一端，电阻R34的另一端还连接所述控制模块，电容C9的另一端接地，电阻R35的另一端分别连接电容C8的一端和运算放大器U17B的反相输入端，运算放大器U17B的同相输入端分别连接电阻R39、R40的一端，电阻R39的另一端接地，电阻R40的另一端分别连接电阻R41的一端和比较器U17C的同相输入端，运算放大器U17B的输出端分别连接电容C8的另一端和比较器U17C的反相输入端，比较器U17C的4管脚分别连接电阻R41的另一端和电源VDD，11管脚接地，输出端输出信号至所述控制模块。

其中，使用桥式电路(第一桥式电路和第二桥式电路)测量温度变化，可测量到细微的温度变化，且测量范围可调节；差分放大电路(第一差分放大电路和第二差分放大电路)既可以防止信号的共模干扰，也可防止传感器的断线出现的故障。

优选地，所述温度传感器P2、P4型号为pt1000，所述运算放大器U17A、U17B、U18A、U18B和比较器U17C、U18C均为LM324，所述电阻R1～R14、R16、R20、R26、R27、R29、R30、R32、R34～R42的电阻值分别为1KΩ、10KΩ、10KΩ、1KΩ、100KΩ、1KΩ、100KΩ、100KΩ、15KΩ、1KΩ、150KΩ、5.1KΩ、15KΩ、15KΩ、5.1KΩ、1KΩ、10KΩ、10KΩ、1KΩ、100KΩ、1KΩ、100KΩ、100KΩ、15KΩ、1KΩ、150KΩ、5.1KΩ、15KΩ、15KΩ、5.1KΩ，电位器P1、P3的最大阻值为500KΩ，电容C3、C4、C8和C9的电容值均为0.1μF。

优选地，所述控制模块包括单片机U1，所述单片机U1的型号为STC89C516RD+，单片机U1的2、3管脚分别连接所述电阻R34、R7的另一端，所述比较器U18C和U17C的输出端分别连接单片机U1的8、9管脚。

单片机U1分别连接第一积分A/D转换电路和第二积分A/D转换电路的输入端，实现了模拟量到数字量转换，简化系统结构，降低设计成本，同时提高精度。

所述温度采集电路的工作原理(以出水端温度采集电路为例)：温度传感器P2的输入电压经第一桥式电路和第一差分放大电路，所述第一差分放大电路的放大倍数可通过电位器P1调节，放大倍数为2～3倍，可根据现场信号调节也可作为校准使用。当P17输出高电平1时，运算放大器U18B满足V->V+，输出为低电平0；经过一段时间t1后，置P17为高阻态，接入运算放大器U18A的输出信号(其值介于5V～0V之间)，电容C3开始放电，运算放大器U18B输出端电平抬高；经过t2后，置P17为低电平0，此时C3以斜率T2放电(T2>T1，T1为电容C3的固有放电斜率)；再经过t3时刻，当运算放大器U18B的输出端电平上升至4/7VDD(比较器U18C的电平)时，比较器U18C的输出端产生下跳变，即TCAP中断。这就实现了电压转频率(V/F)的变换。其中t3的值与输入电压成正比，通过测量脉宽时间可以得到所测量的温度信号。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。