一种热电阻温度采集电路的制作方法

本实用新型涉及电路领域，特别涉及一种热电阻温度采集电路。

背景技术：

现有的热电阻温度采集电路，通常会采用一个恒流源对热电阻进行激励，这种电路导致系统温漂大，测量结果不准确，而目前为了获得降低的温度漂移引起的误差，提高系统精度，一般会采用四线制的方式结合低温飘、高精度的参考电压芯片完成。但采用四线制的连接方式，不仅增加了成本和安装难度，而且使用的参考电压芯片较贵。因此，亟需一种新型热电阻的温度采集电路。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种热电阻温度采集电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型提供了一种热电阻温度采集电路，所述电路包括：热电阻、第一恒流源、第二恒流源和第一电压显示单元，所述第一恒流源与所述热电阻的一端连接；所述第二恒流源与所述热电阻的另一端连接；所述第一电压显示单元连接在所述热电阻的两端，用于显示所述热电阻的电压值。

可选地，所述电路还包括：偏置电阻和第二电压显示单元，所述偏置电阻与所述热电阻和第二恒流源的连接端连接；所述第二电压显示单元与所述偏置电阻的两端连接，用于测量所述偏置电阻的电压值。

可选地，所述第一恒流源、第二恒流源、第一电压显示单元、第二电压显示单元集成在一个芯片上。

可选地，所述芯片是型号为ADS1147的芯片；所述热电阻的一端连接在该芯片的A1引脚，以连接该芯片中的第一恒流源；所述热电阻的另一端连接在该芯片的A2引脚，以连接该芯片中的第二恒流源；所述热电阻的两端还分别连接该芯片的A3、A4引脚，以连接该芯片中的第一电压显示单元；所述热电阻的另一端与所述偏置电阻连接，所述偏置电阻的两端分别与该芯片的PO、NO引脚连接，以连接该芯片中的第二电压显示单元。

可选地，所述电路还包括：第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；所述第一恒流源与所述第一电感的一端连接；所述第一电感的另一端与所述第一电阻一端连接；所述第一电阻的另一端与所述热电阻的一端连接；所述第二恒流源与所述第二电感的一端连接；所述第二电感的另一端与所述第二电阻一端连接；所述第二电阻的另一端与所述热电阻的另一端连接；所述第一电容与所述第一电感的一端连接，所述第二电容与所述第一电感的另一端连接；所述第三电容与所述第二电感的一端连接，所述第四电容与所述第二电感的另一端连接；所述第一电容的另一端、第二电容的另一端、第三电容的另一端、第四电容的另一端分别接地。

可选地，所述电路还包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容；所述第三电阻的一端与所述第一电阻的一端连接；所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接；所述第四电阻的另一端与第一电压显示单元的一端连接；所述第五电阻的一端与所述第二电阻的一端连接；所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接；所述第六电阻的另一端与第一电压显示单元的另一端连接；所述第五电容与所述第三电阻的一端连接，所述第六电容与所述第四电阻的一端连接；所述第七电容与所述第五电阻的一端连接；所述第八电容与所述第六电阻的一端连接；所述第五电容的另一端、第六电容的另一端、第七电容的另一端、第八电容的另一端分别接地；

可选地，所述电路还包括：总电容，所述总电容的一端与所述第四电阻的另一端连接；所述总电容的另一端与所述第六电阻的另一端连接。

可选地，所述电路还包括：第七电阻、第三电感、第九电容和第十电容；所述第七电阻的一端与所述热电阻的另一端连接；所述第七电阻的另一端与所述第三电感的一端连接；所述第三电感的另一端与所述偏置电阻的一端连接；所述第九电容的一端和所述第十电容的一端分别与所述第三电感的两端连接；所述第九电容的另一端和所述第十电容的另一端分别接地。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的热电阻温度采集电路的示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的热电阻温度采集和断路检测的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了根据本发明一个实施例的热电阻温度采集电路的示意图。如图1所示，一种热电阻温度采集电路，包括：热电阻130、第一恒流源110、第二恒流源120和第一电压显示单元140。

第一恒流源110与热电阻130的一端连接；第二恒流源120与热电阻130的另一端连接；第一电压显示单元140连接在热电阻130的两端，用于显示热电阻130的电压值。

第一恒流源110对热电阻130进行激励，第二恒流源120对热电阻130进行激励，在本实施例中，设置两个恒流源对热电阻130进行激励是为了使两个通道上的共模信号有效的抑制，保证了采集电路的精度；且由于一个恒流源对系统的温漂大，采用两个恒流源在同一温度场，使两个恒流源具有相同的温度系数，可以保证两路恒流源的相对温漂小。第一电压显示单元140测量的是两个电路上元件的电压差值，即热电阻130的电压值，根据测的不同时刻的热电阻130的电压值，可计算出不同时刻的电阻值，根据现有的传感器分度表就可查出温度的变化。

在本发明的一个实施例中，在图1的基础上，该电路还包括：偏置电阻150和第二电压显示单元160，偏置电阻150与热电阻130和第二恒流源120的连接端连接；第二电压显示单元160与偏置电阻150的两端连接，用于测量偏置电阻150的电压值。

在本实施例中，偏置电阻150的阻值为可为2.5欧姆。本实施例中设置的偏置电阻150和第二电压显示单元160是为了检测热电阻130的电路断路情况，若热电阻130的电路断路，第二电压显示单元160上的电压为0，若热电阻130的电路未断路，第二电压显示单元160上的电压值不为0。

在本发明的一个实施例中，第一恒流源110、第二恒流源120、第一电压显示单元140、第二电压显示单元160集成在一个芯片上。芯片是型号为ADS1147的芯片；热电阻130的一端连接在该芯片的A1引脚，以连接该芯片中的第一恒流源110；热电阻130的另一端连接在该芯片的A2引脚，以连接该芯片中的第二恒流源120；热电阻130的两端还分别连接该芯片的A3、A4引脚，以连接该芯片中的第一电压显示单元140；热电阻130的另一端与偏置电阻150连接，偏置电阻150的两端分别与该芯片的PO、NO引脚连接，以连接该芯片中的第二电压显示单元160。

在本实施例中，将第一恒流源110、第二恒流源120、第一电压显示单元140、第二电压显示单元160集成在一个芯片上，克服了从外部引入恒流源对系统引起的误差，第二电压显示单元160测量的是偏置电阻150的电压值，当检测到偏置电阻150的电压值时，说明热电阻130未处于断路情况。

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的热电阻温度采集和断路检测的示意图。结合图2，以一个实施例详细阐述电路中热电阻的温度采集和断路检测的工作原理。

在本实施例中，如图2所示，第一恒流源110与第一电感L1的一端连接；第一电感L1的另一端与第一电阻R1一端连接；第一电阻R1的另一端与热电阻Rrtd的一端连接；第二恒流源120与第二电感L2的一端连接；第二电感L2的另一端与第二电阻R2一端连接；第二电阻R2的另一端与热电阻Rrtd的另一端连接；第一电容C1与第一电感L1的一端连接，第二电容C2与第一电感L1的另一端连接；第三电容C3与第二电感L2的一端连接，第四电容C4与第二电感L2的另一端连接；第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端分别接地。

第三电阻R3的一端与第一电阻R1的一端连接；第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的一端连接；第四电阻R4的另一端与第一电压显示单元140的一端连接；第五电阻R5的一端与第二电阻R2的一端连接；第五电阻R5的另一端与第六电阻R6的一端连接；第六电阻R6的另一端与第一电压显示单元140的另一端连接；第五电容C5与第三电阻R3的一端连接，第六电容C6与第四电阻R4的一端连接；第七电容C7与第五电阻R5的一端连接；第八电容C8与第六电阻R6的一端连接；第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端、第八电容C8的另一端分别接地；总电容C的一端与第四电阻R4的另一端连接；总电容C的另一端与第六电阻R6的另一端连接。

第七电阻R7的一端与热电阻Rrtd的另一端连接；第七电阻R7的另一端与第三电感L3的一端连接；第三电感L3的另一端与偏置电阻150的一端连接；第九电容C9的一端和第十电容C10的一端分别与第三电感L3的两端连接；第九电容C9的另一端和第十电容C10的另一端分别接地。

在本实施例中，对热电阻Rrtd进行温度采集时，先设定采集时间，然后通过第一恒流源110和第二恒流源120对热电阻Rrtd激励，例如，第一恒流源110的电流和第二恒流源120的电流相同均为500μA时，第一恒流源110的电流流经第一电阻R1，热电阻Rrtd，第三电阻R3、第四电阻R4和第七电阻R7，第二恒流源120的电流流经第二电阻R2、第七电阻R7、第五电阻R5和第六电阻R6，第一电压显示单元140测定的是流经第一恒流源110和第二恒流源120所有电阻的差值，即热电阻Rrtd的阻值，根据测量的热电阻Rrtd的阻值，对照现有的传感器分度表，即可查出当前阻值对应的温度。

当采集完热电阻Rrtd的阻值时，利用采集剩余的时间，即空闲期，检测热电阻Rrtd是否损坏的情况，这时需断开第二恒流源120的电路，利用第一恒流源110对热电阻Rrtd进行激励。例如，第一恒流源120的电流为1.5mA,1.5mA的电流分别流经第一电阻R1，热电阻Rrtd，第七电阻R7和偏置电阻150，当在第二电压显示单元160上检测到电压值为U＝1.5×2.5＝3.75V时，判断出热电阻Rrtd不存在断路情况，当第二电压显示单元160检测到电压值为0V时，判断出热电阻Rrtd存在断路情况。

本实用新型的技术方案是，将第一恒流源与热电阻的一端连接；第二恒流源与热电阻的另一端连接；第一电压显示单元连接在热电阻的两端，用于显示热电阻的电压值；偏置电阻与热电阻和第二恒流源的连接端连接；第二电压显示单元与偏置电阻的两端连接，用于测量偏置电阻的电压值。在本技术方案中，实现了在一个电路中即可对热电阻进行温度采集，有可检测热电阻是否断路的情况的目的，设计两个恒流源，是为了使两个恒流源在同一温度场具有相同的温度系数，相对温漂小，降低恒流源对系统误差的影响；巧妙地将两个恒流源和两个电压显示单元设置在一个芯片上，节约成本，降低接入外部元器件引起的误差。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。