一种高精度温度采集电路的制作方法

本实用新型属于分析仪器技术领域，涉及一种高精度温度采集电路。

背景技术：

随着工业化的发展，环境污染加重，尤其是各种有害物质越来越多的存在于我们生活周围，所以在实验室操作中对有害物质的分析越来越多。大多数对有害物质分析需要在加热的环境中进行，所以对温度控制的精度要求越来越高。

传统的温度采集电路精度低、抗干扰性差，所以设计一种高精度的温度采集电路，对提高实验室有害物质的分析准确性具有重大意义。

技术实现要素：

本实用新型提出一种高精度温度采集电路，解决了现有技术中温度采集电路精度低、抗干扰性差的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种高精度温度采集电路，包括：

包括依次连接的高频滤波电路、电桥电路、差放输入电路、差分电压放大电路和差放输出电路，所述高频滤波电路的输入通过第一端子与热敏电阻输出连接，所述差放输出电路的输出与主控芯片连接，

所述电桥电路包括热敏电阻、第一电阻、第二电阻和第四电阻，所述热敏电阻与所述第一电阻串联组成半桥一，所述第二电阻与所述第四电阻串联组成半桥二，所述半桥一和所述半桥二并联，

所述差分电压放大电路包括第一芯片和第六电阻，所述第六电阻并联在所述第一芯片第一引脚和第八引脚之间，所述第一芯片的第二引脚和第三引脚均与所述差放输入电路连接，所述第一芯片的第六引脚与所述差放输出电路连接，所述第一芯片具体型号为AD623。

进一步，所述差分电压放大电路输入端还与输入过压保护电路连接，所述差分电压放大电路输出端还与输出过压保护电路连接。

进一步，所述高频滤波电路包括第一EI滤波器、第二EI滤波器和第三EI滤波器，所述第一EI滤波器的输入端与所述第一端子第一引脚连接，所述第一EI滤波器的输出端与所述电桥电路连接，所述第二EI滤波器的输入端与所述第一端子第二引脚连接，所述第二EI滤波器的输出端与所述电桥电路连接，所述第三EI滤波器的输入端与所述第一端子第三引脚连接，所述第一EI滤波器的输出端和公共端均接地。

进一步，所述差放输入电路包括第三电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第三电阻一端与所述半桥一的输出端连接，所述第三电阻另一端与所述差分电压放大电路的同相输入端连接，所述第五电阻一端与所述半桥二的输出端连接，所述第五电阻另一端与所述差分电压放大电路的反相输入端连接，所述第一电容并联在所述差分电压放大电路的同相输入端与地之间，所述第二电容并联在所述差分电压放大电路的同相输入端与反相输入端之间，所述第三电容并联在所述差分电压放大电路的反相输入端与地之间。

进一步，所述差放输出电路包括第七电阻、第八电阻、第四电容、第五电容和第六电容，所述第七电阻一端与所述差分电压放大电路的输出连接，另一端通过第八电阻与主控芯片连接，所述第七电阻和所述第八电阻的连接点与地之间并联第六电容，所述第四电容盒第五电容均并联在电源和地之间。

进一步，所述输入过压保护电路包括二极管一和二极管二，所述二极管一和所述二极管二均为双向二极管，且均包括三个端子，所述二极管一阳极与地连接，阴极与电源连接，公共端与所述差分电压放大电路的反相输入端连接，所述二极管二阳极与地连接，阴极与电源连接，公共端与所述差分电压放大电路的同相输入端连接。

进一步，所述输出过压保护电路包括二极管三，所述二极管三为双向二极管，且包括三个端子，所述二极管三阳极与地连接，阴极与电源连接，公共端与所述差分电压放大电路输出连接。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型将热敏电阻的输出接入电桥电路中，电桥电路的两个输出端分别接入差分电压放大电路的同相输入端和反相输入端，进行差分电压放大之后，送入主控芯片进行AD采样，得到电桥电路输出电压的精确数值，电桥电路输出电压的变化与热敏电阻的变化一一对应，从而实现温度数据的精确采集。电桥电路在进行电阻测量时具有高灵敏度和准确度，差分电压放大电路采用高精密运算放大器AD623，这样的设计，提高了温度采集电路的精度。

在电桥电路之前设置高频滤波电路，降低了外部电路对温度采集电路造成的干扰，提高了本实用新型的抗干扰性；差放输入电路和差放输出电路不仅起到阻抗匹配的作用，消除了信号反射，而且能够对差分电压放大电路的输入输出信号进行滤波，进一步保证了温度采集电路的精度。

2、输入过压保护电路将差分电压放大电路的输入信号电压钳位在电源电压和地之间，输出过压保护电路将差分电压放大电路的输出信号电压钳位在电源电压和地之间，避免电路运行过程中的过电压对差分电压放大电路和主控芯片造成损坏，提高了本实用新型的可靠性。

3、第三电阻和第五电阻分别接在差分电压放大电路的同相输入端和反相输入端的前端，起到阻抗匹配的作用，用于消除信号反射；同时，第三电阻和第一电容、第五电阻和第三电容分别构成RC滤波电路，对进入差分电压放大电路的电压信号进行高频滤波，消除了高频干扰；第二电容并联在差分电压放大电路的同相输入端和反相输入端之间，起到相位补偿的作用。

4、第七电阻接在差分电压放大电路的输出端，起到阻抗匹配的作用，用于消除信号反射；同时，第七电阻和第六电容构成RC滤波电路，对差分电压放大电路的输出信号进行高频滤波；第四电容和第五电容并联在电源和地之间，保证电源电压的稳定。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型电路框图；

图2为本实用新型电路原理图；

图中：1-第一端子，2-高频滤波电路，3-电桥电路，31-半桥一，32-半桥二，4-差放输入电路，5-差分电压放大电路，6-差放输出电路，7-输入过压保护电路，8-输出过压保护电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图2所示，本实用新型提出了一种高精度温度采集电路，包括：

一种高精度温度采集电路，包括：

包括依次连接的高频滤波电路2、电桥电路3、差放输入电路4、差分电压放大电路5和差放输出电路6，高频滤波电路2的输入通过第一端子1与热敏电阻输出连接，差放输出电路6的输出与主控芯片连接，

电桥电路3包括热敏电阻、第一电阻、第二电阻和第四电阻，热敏电阻与第一电阻串联组成半桥一31，第二电阻与第四电阻串联组成半桥二32，半桥一31和半桥二32并联，

差分电压放大电路5包括第一芯片和第六电阻，第六电阻并联在第一芯片第一引脚和第八引脚之间，第一芯片的第二引脚和第三引脚均与差放输入电路4连接，第一芯片的第六引脚与差放输出电路6连接，第一芯片具体型号为AD623。

本实用新型将热敏电阻的输出接入电桥电路3中，电桥电路3的两个输出端分别接入差分电压放大电路5的同相输入端和反相输入端，进行差分电压放大之后，送入主控芯片进行AD采样，得到电桥电路3输出电压的精确数值，电桥电路3输出电压的变化与热敏电阻的变化一一对应，从而实现温度数据的精确采集。电桥电路3在进行电阻测量时具有高灵敏度和准确度，差分电压放大电路5采用高精密运算放大器AD623，这样的设计，提高了温度采集电路的精度。

在电桥电路3之前设置高频滤波电路2，降低了外部电路对温度采集电路造成的干扰，提高了本实用新型的抗干扰性；差放输入电路4和差放输出电路6不仅起到阻抗匹配的作用，消除了信号反射，而且能够对差分电压放大电路5的输入输出信号进行滤波，进一步保证了温度采集电路的精度。

进一步，差分电压放大电路5输入端还与输入过压保护电路7连接，差分电压放大电路5输出端还与输出过压保护电路8连接。

输入过压保护电路7将差分电压放大电路5的输入信号电压钳位在电源电压和地之间，输出过压保护电路8将差分电压放大电路5的输出信号电压钳位在电源电压和地之间，避免电路运行过程中的过电压对差分电压放大电路5和主控芯片造成损坏，提高了本实用新型的可靠性。

进一步，高频滤波电路2包括第一EI滤波器、第二EI滤波器和第三EI滤波器，第一EI滤波器的输入端与第一端子1第一引脚连接，第一EI滤波器的输出端与电桥电路3连接，第二EI滤波器的输入端与第一端子1第二引脚连接，第二EI滤波器的输出端与电桥电路3连接，第三EI滤波器的输入端与第一端子1第三引脚连接，第一EI滤波器的输出端和公共端均接地。

进一步，差放输入电路4包括第三电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和第三电容，第三电阻一端与半桥一31的输出端连接，第三电阻另一端与差分电压放大电路5的同相输入端连接，第五电阻一端与半桥二32的输出端连接，第五电阻另一端与差分电压放大电路5的反相输入端连接，第一电容并联在差分电压放大电路5的同相输入端与地之间，第二电容并联在差分电压放大电路5的同相输入端与反相输入端之间，第三电容并联在差分电压放大电路5的反相输入端与地之间。

第三电阻和第五电阻分别接在差分电压放大电路5的同相输入端和反相输入端的前端，起到阻抗匹配的作用，用于消除信号反射；同时，第三电阻和第一电容、第五电阻和第三电容分别构成RC滤波电路，对进入差分电压放大电路5的电压信号进行高频滤波，消除了高频干扰；第二电容并联在差分电压放大电路5的同相输入端和反相输入端之间，起到相位补偿的作用。

进一步，差放输出电路6包括第七电阻、第八电阻、第四电容、第五电容和第六电容，第七电阻一端与差分电压放大电路5的输出连接，另一端通过第八电阻与主控芯片连接，第七电阻和第八电阻的连接点与地之间并联第六电容，第四电容盒第五电容均并联在电源和地之间。

第七电阻接在差分电压放大电路5的输出端，起到阻抗匹配的作用，用于消除信号反射；同时，第七电阻和第六电容构成RC滤波电路，对差分电压放大电路5的输出信号进行高频滤波；第四电容和第五电容并联在电源和地之间，保证电源电压的稳定。

进一步，输入过压保护电路7包括二极管一和二极管二，二极管一和二极管二均为双向二极管，且均包括三个端子，二极管一阳极与地连接，阴极与电源连接，公共端与差分电压放大电路5的反相输入端连接，二极管二阳极与地连接，阴极与电源连接，公共端与差分电压放大电路5的同相输入端连接。

进一步，输出过压保护电路8包括二极管三，二极管三为双向二极管，且包括三个端子，二极管三阳极与地连接，阴极与电源连接，公共端与差分电压放大电路5输出连接。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。