一种能够消除线阻影响的测温电路的制作方法

1.本发明涉及热敏电阻测温技术领域，尤其涉及一种能够消除线阻影响的测温电路。


背景技术：

2.温度测量装置的探头通过导线连接到采集电路，对于通过测量热敏电阻阻值来计算温度的测量装置，导线的线阻会被计入热敏电阻的阻值，导致热敏电阻的组成测量不准，进而导致温度计算不准，造成测量误差。


技术实现要素：

3.本发明提供一种能够消除线阻影响的测温电路，解决了现有技术中连接热敏电阻的导线的线阻造成温度测量误差的问题。
4.一种能够消除线阻影响的测温电路，包括恒流源电路、三线制的热敏电阻r13、运算电路，运算电路包括电阻r5、电阻r8、电阻r2、运放器u1.2，热敏电阻r13的1脚与电阻r5的第一端连接，电阻r5的第二端与运放器u1.2的反相输入端连接，热敏电阻r13的2脚与电阻r8的第一端连接，电阻r8的第二端与运放器u1.2的同相输入端连接，热敏电阻r13的3脚与恒流源电路连接，电阻r2的第一端与运放器u1.2的反相输入端连接，电阻r2的第二端与运放器u1.2的输出端连接，电阻r5、电阻r2、电阻r8的阻值相等，电阻r5的第一端与恒流源电路连接。本发明使用时，热敏电阻r13与待测对象进行热交换，其阻值随温度的变化而变化，由于电阻r5、电阻r2、电阻r8三个电阻的阻值相等，运算电路的输出信号只与热敏电阻r13的阻值一个变量有关，与连接在热敏电阻r13上的导线的线阻无关，消除了导线线阻对测量结构的干扰，消除了由于线阻而造成的测量误差，提高了测量精度。
5.进一步，所述恒流源电路包括电阻r9、运放器u1.1，电阻r9的第一端与运放器u1.1的反相输入端连接，电阻r9的第二端接地，运放器u1.1的反相输入端与所述热敏电阻r13的3脚连接，运放器u1.1的同相输入端上连接有基准电压电路，运放器u1.1的输出端与所述电阻r5的第一端连接。恒流源电路产生的稳定电流使得热敏电阻r13的电压只与其阻值有关，从而通过运算电路的输出能够计算热敏电阻r13的阻值，进而计算其温度。
6.进一步，所述基准电压电路包括电阻r1、电压基准芯片u4，电阻r1的第一端与3.3v直流供电电路连接，电阻r1的第二端与电压基准芯片u4的阴极连接，电压基准芯片u4的参考极与电阻r1的第二端连接，电压基准芯片u4的阳极接地，电阻r1的第二端与所述运放器u1.1的同相输入端连接。
7.进一步，还包括ad转换电路及单片机u9，ad转换电路包括电容器c17、ad转换芯片u5、电容器c2、电阻r12，ad转换芯片u5的1脚与所述电阻r1的第二端连接，ad转换芯片u5的2脚接地，电容器c17的第一端与ad转换芯片u5的1脚连接，电容器c17的第二端与ad转换芯片u5的2脚连接，ad转换芯片u5的3脚与所述运放器u1.1的反相输入端连接，ad转换芯片u5的4脚与所述运放器u1.2的输出端连接，ad转换芯片u5的5脚与单片机u9的27脚连接，ad转换芯
片u5的6脚与单片机u9的26脚连接，电阻r12的第一端与ad转换芯片u5的6脚连接，电阻r12的第二端与3.3v直流供电电路连接，ad转换芯片u5的7脚与3.3v直流供电电路连接，电容器c2的第一端与ad转换芯片u5的7脚连接，电容器c2的第二端接地。
8.进一步，所述热敏电阻包括正温度系数铂热电阻。
9.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本发明使用时，热敏电阻r13与待测对象进行热交换，其阻值随温度的变化而变化，由于电阻r5、电阻r2、电阻r8三个电阻的阻值相等，运算电路的输出信号只与热敏电阻r13的阻值一个变量有关，与连接在热敏电阻r13上的导线的线阻无关，消除了导线线阻对测量结构的干扰，消除了由于线阻而造成的测量误差，提高了测量精度。
附图说明
10.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1为本发明电路图；图2为本发明热敏电阻r13的接线图；图3为本发明ad转换电路图；图4为本发明单片机u9接线图。
具体实施方式
12.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
13.实施例1如图1
‑
4所示，一种能够消除线阻影响的测温电路，包括恒流源电路、三线制的热敏电阻r13、运算电路、ad转换电路及单片机u9，热敏电阻r13具体为pt100，pt100为正温度系数铂热电阻。电阻r14、电阻r15、电阻r16为与热敏电阻r13连接的导线的线阻，实际中pt100的三根导线是同样长度、同样材质、同样直径的，因此其线阻一样，即电阻r14、电阻r15、电阻r16的阻值相等。
14.运算电路包括电阻r5、电阻r8、电阻r2、运放器u1.2，热敏电阻r13的1脚与电阻r5的第一端连接，电阻r5的第二端与运放器u1.2的反相输入端连接，热敏电阻r13的2脚与电阻r8的第一端连接，电阻r8的第二端与运放器u1.2的同相输入端连接，热敏电阻r13的3脚与恒流源电路连接，电阻r2的第一端与运放器u1.2的反相输入端连接，电阻r2的第二端与运放器u1.2的输出端连接，电阻r5、电阻r2、电阻r8的阻值相等，电阻r5的第一端与恒流源电路连接。本发明使用时，热敏电阻r13与待测对象进行热交换，其阻值随温度的变化而变化，由于电阻r5、电阻r2、电阻r8三个电阻的阻值相等，运算电路的输出信号只与热敏电阻r13的阻值一个变量有关，与连接在热敏电阻r13上的导线的线阻无关，消除了导线线阻对测量结构的干扰，消除了由于线阻而造成的测量误差，提高了测量精度。
15.恒流源电路包括电阻r9、运放器u1.1，运放器u1.1和运放器u1.2采用tp5532，电阻r9的第一端与运放器u1.1的反相输入端连接，电阻r9的第二端接地，运放器u1.1的反相输入端与所述热敏电阻r13的3脚连接，运放器u1.1的同相输入端上连接有基准电压电路，运放器u1.1的输出端与所述电阻r5的第一端连接。恒流源电路产生的稳定电流使得热敏电阻r13的电压只与其阻值有关，从而通过运算电路的输出能够计算热敏电阻r13的阻值，进而计算其温度。
16.基准电压电路包括电阻r1、电压基准芯片u4，电阻r1的第一端与3.3v直流供电电路连接，电阻r1的第二端与电压基准芯片u4的阴极连接，电压基准芯片u4的参考极与电阻r1的第二端连接，电压基准芯片u4的阳极接地，电阻r1的第二端与所述运放器u1.1的同相输入端连接。
17.ad转换电路包括电容器c17、ad转换芯片u5、电容器c2、电阻r12，ad转换芯片u5采用cs1237，ad转换芯片u5的1脚与所述电阻r1的第二端连接，ad转换芯片u5的2脚接地，电容器c17的第一端与ad转换芯片u5的1脚连接，电容器c17的第二端与ad转换芯片u5的2脚连接，ad转换芯片u5的3脚与所述运放器u1.1的反相输入端连接，ad转换芯片u5的4脚与所述运放器u1.2的输出端连接，ad转换芯片u5的5脚与单片机u9的27脚连接，ad转换芯片u5的6脚与单片机u9的26脚连接，电阻r12的第一端与ad转换芯片u5的6脚连接，电阻r12的第二端与3.3v直流供电电路连接，ad转换芯片u5的7脚与3.3v直流供电电路连接，电容器c2的第一端与ad转换芯片u5的7脚连接，电容器c2的第二端接地。
18.工作原理：电压基准芯片u4输出的2.5v基准电压加在运放器u1.1的同相输入端上，反馈回路由电阻r9、热敏电阻r13组成，放大系数为其中r为电阻r14、电阻r15、电阻r16的阻值。
19.运放器u1.1输出端的输出电压为其中ui为电阻r1第二端的电压vref。
20.线阻r14的第一端与热敏电阻r13连接，线阻r15的第一端与热敏电阻r13连接，线阻r14第二端的电压uo1和线阻r15第二端的电压uo2分别为阻r14第二端的电压uo1和线阻r15第二端的电压uo2分别为此时pt_out=运放器u1.2同相输入端放大倍数为运放器u1.2反相输入端放大倍数为
运放器u1.2输出电压为r9和ui均为定值，pt_midout 只与变量r13相关，r13为热敏电阻r13的阻值。
21.本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
22.对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。