一种ADC温度检测电路的制作方法

一种adc温度检测电路
技术领域
1.本实用新型涉及温度检测技术领域，具体涉及一种adc温度检测电路。


背景技术：

2.目前，关于温度检测电路通常由温度探测器件、模数转换器与处理器等组成，通过温度检测电路将采集的电信号转换为数字信号，再通过处理器输出对应的温度值。
3.针对温度探测器件通常采用热电阻作为温度探测器，基于热电阻本身的金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度的测量。而关于热电阻与其他器件之间的连接方式，决定了温度测量的稳定性以及最终温度检测结果的精度。
4.例如，在中国专利cn106092362a公开的《三线式铂热电阻pt100温度检测系统》中，包括信号调理电路、微处理器、串行通信模块，在电路连接结构中，采用三线式测温电路，以消除导线电阻对测量结果造成的影响, 从而提高测量精度。但在该电路结构中采用了两个低温漂精密电阻r1和r2，虽然提高了测量精度，但是增加了检测电路的生产成本。


技术实现要素：

5.因此，本实用新型要解决现有技术中温度检测电路结构生产成本高的技术问题，从而提供一种adc温度检测电路。
6.根据第一方面，本实用新型实施例提供了一种adc温度检测电路，由一个参考电阻、一个温度传感器以及一个adc处理器组成；
7.所述温度传感器设置在待测温点，一输出端与所述参考电阻的一端电连接，并与所述adc处理器电连接；
8.所述adc处理器包括参考电压输出端，与所述参考电阻的另一端电连接。
9.可选地，所述温度传感器包括一热电阻。
10.可选地，所述adc处理器包括：
11.第一adc引脚、第二adc引脚和第三adc引脚，所述热电阻的一端通过第一导线与所述第一adc引脚连接，另一端通过第二导线与所述第二adc 引脚电连接，并通过第三导线与所述第三adc引脚电连接；
12.电源引脚，与所述参考电阻的另一端连接，且与供电电源连接。
13.可选地，所述参考电阻为精密电阻，所述精密电阻的阻值为2k欧姆、精度为
±
0.01％。
14.可选地，所述adc处理器包括12位精度adc处理模块。
15.可选地，所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线均采用相同预设参数的导线，所述预设参数包括长度、横截面积、直径、外径、材质。
16.可选地，所述热电阻采用pt1000铂热电阻。
17.可选地，还包括，所述第三adc引脚端接地。
18.本实用新型技术方案，具有如下优点：
19.本实用新型提供一种adc温度检测电路，该adc温度检测电路中热电阻的一端通过第一导线与参考电阻的一端电连接，且通过第一导线与第一adc引脚电连接，热电阻的另一端分别通过第二导线以及第三导线与第二 adc引脚和第三adc引脚电连接，参考电阻的另一端还与电源引脚电连接。本实用新型实施例中的adc温度检测电路在具备高精度测量的同时，不仅减少了对供电电源的要求，且仅采用了一个精密电阻，降低了电路结构占电路板面积的同时，在元器件数量、电路结构面上均减少了生产成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。
21.图1为本实用新型实施例1中一种adc温度检测电路的一个具体示例的结构图。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
26.实施例1
27.本实施例提供一种adc温度检测电路，应用于需要进行温度检测，尤其是需要高精度温度检测的场合，例如，精密器件生产，食品加工、科研实验等。针对对环境温度有着严格要求的地方，均可以采用本实施提供的 adc温度检测电路对温度进行检测，其不仅温度检测结果精度高，且结构简单，成本低。如图1所示，adc温度检测电路由一个参考电阻r1、一个温度传感器11以及一个adc处理器12组成。
28.所述温度传感器设置在待测温点，一输出端与所述参考电阻的一端电连接，并与所述adc处理器电连接；所述adc处理器包括参考电压输出端，与所述参考电阻的另一端电
连接。
29.在实际应用过程中，可以将温度传感器部分靠近待测温点，利用adc 处理器对待测温点的温度进行采集。所述adc处理器包括第一adc引脚、第二adc引脚和第三adc引脚，且均与温度传感器中包括的热电阻电连接，其中，热电阻的一端还与参考电阻的一端电连接，且与第一adc引脚电连接。
30.本实施例中，adc处理器可以采用微控制单元mcu(micro controlunit)，其中包括12位精度adc处理模块。所述12位精度adc处理模块可以将第一adc引脚、第二adc引脚和第三adc引脚采集的热电阻数据进行计算，由于第一adc引脚与参考电阻的连接，因此，第一adc引脚与第二adc引脚、第三adc引脚采集的数据存在区别，根据这一区别，可以确定出精确的热电阻电阻值。
31.具体地，通过电源引脚给adc温度检测电路通电，adc处理器以vcc为参考电压，通过第一adc引脚对热电阻进行第一次采样，将采样结果保存起来；然后adc处理器通过第二adc引脚对热电阻进行第二次采样，并保存结果；根据所选的adc处理器采样精度，设置满量程数值为s＝2n，其中， s是adc处理器中adc处理模块的满量程参数，n为adc处理模块的精度位，例如：adc处理模块为12位精度，则s＝2
12
＝4096；读取第一次采样数值a0 以及第二次采样数值a1；根据下列公式计算pt1000热电阻阻值x；
32.x＝2000*(a0-2*a1)/(s-a0)
33.将计算出的电阻值x，查找pt1000分度表，获得待测点温度。
34.对于上述具体使用过程、精度测算、电阻值计算、查表等过程，本领域技术人员根据本实用新型提供的电路结构并结合自身所具备的知识，可以直接得到相应的结论。也即是说，本实施例中所描述的效果部分是完全可以根据本实施例提供的adc温度检测电路推导得出的。
35.需要说明的是，本实用新型实施例主要介绍的是adc温度检测电路的硬件结构，本实用新型所要保护的也是该adc温度检测电路所具有的结构以及包含的元器件，至于其中的采集、计算等方法内容，可以完全采用现有的逻辑。
36.本实施例中，adc温度检测电路中只需要一个参考电阻，与传统检测电路相比，在均提高温度测量精度的基础上，本实用新型实施例中的adc温度检测电路结构简单，大大减少了生产成本。
37.作为一种可选实施方式，本实用新型实施例中，所述温度传感器包括一热电阻r5。
38.用于热电阻的材料可以采用铂、铜、镍等，使热电阻在常用温度段的温度与热电阻阻值的比值呈线性关系。由于铂是一种贵金属材料，其物理化学性能更稳定，尤其是耐氧化能力很强，易于提纯，有良好的工艺性，可以制成极细的铂丝；与铜，镍等金属相比，有较高的电阻率，复现性高，是一种比较理想的热电阻材料，因此，本实施例中，可以采用铂作为热电阻材料。
39.作为一种可选实施方式，本实用新型实施例中，所述adc处理器包括：
40.第一adc引脚adc1、第二adc引脚adc2和第三adc引脚adc3，所述热电阻的一端通过第一导线l1与所述第一adc引脚连接，另一端通过第二导线l2与所述第二adc引脚电连接，并通过第三导线l3与所述第三adc 引脚电连接；电源引脚vref，与所述参考电阻的另一端连接，且与供电电源vcc连接。
41.本实施例中，温度传感器采用三线制连接，也即是在热电阻的一端连接一根第一导线，另一端连接两根导线，也就是本实施例中的第二导线与第三导线。为保证第一adc引脚adc1、第二adc引脚adc2和第三adc引脚 adc3采集数据的准确性，所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线均采用相同长度、横截面积、直径、外径、材质等的导线。其中，三线制连接与电桥配套使用，还可以较好的消除引线电阻r2、r3、r4的影响。
42.本实施中采用的三线制连接，较二线制连接，也即是热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式，有较高的测量精度。二线制连接方式中的导线电阻大小与导线的材质和长度的因素有关，因此二线制连接方式只适用于测量精度较低的场合。
43.作为一种可选实施方式，本实用新型实施例中，所述参考电阻为精密电阻，所述精密电阻的阻值为2k欧姆、精度为
±
0.01％。
44.本实施例中，参考电阻的一端与第一导线电连接，另一端与供电电源连接。且参考电阻采用
±
0.01％精密电阻，所述精密电阻可以选取2k欧姆的阻值，其温度漂移系数为25ppm/℃，在仅采用一个精密电阻的基础上，还大大提高了温度测量的精度。
45.其次，在传统的温度检测电路中，为了配合传统温度检测电路，其供电电源往往采用高精度恒压源或高精度恒流源为电路供电，其供电电源的稳定性直接影响了温度检测结果的准确性。而本实用新型实施例中，最终温度的确定只与第一adc引脚、第二adc引脚与第三adc引脚采集的数据有关，无需采用高精度恒压源或高精度恒流源为电路供电，即可获得高精度的温度结果。
46.因此，本实用新型实施例提供的adc温度检测电路在具备高精度测量的同时，不仅减少了对供电电源的要求，且仅采用了一个精密电阻，降低了电路结构占电路板面积的同时，在元器件数量、电路结构面上均减少了生产成本。
47.作为一种可选实施方式，本实用新型实施例中，所述adc处理器包括 12位精度adc处理模块。
48.作为一种可选实施方式，本实用新型实施例中，所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线均采用相同预设参数的导线，所述预设参数包括长度、横截面积、直径、外径、材质。
49.作为一种可选实施方式，本实用新型实施例中，所述热电阻采用pt1000 铂热电阻。
50.本实施例中，热电阻可以采用pt1000铂热电阻，pt1000铂热电阻即表示，其在0℃时阻值为1000欧姆；pt1000铂热电阻阻值会随着温度的变化而改变，也就是，随着温度的升高，其阻值成匀速增涨，当温度为 300℃时，pt1000铂热电阻阻值约为2120.515欧姆，可以满足大部分温度环境的使用要求。
51.其次，本实施例中采用精密电阻与三路adc结合的方式，其温度测量范围可以达到铂热电阻的上限值，且采用2k精密电阻作为参考电阻，测量精度高，较传统的通过运算放大器连接处理器的方式而言，结构简单且成本低。
52.作为一种可选实施方式，本实用新型实施例中，还包括，所述第三adc 引脚端接地。本实施例中，可以仅获取第一adc引脚、第二adc引脚采集的热电阻数据，可以减少adc处理器的数据处理量，提高adc处理器的处理效率。
53.本实施例中，热电阻的一端通过第一导线与参考电阻的一端电连接，且通过第一
导线与第一adc引脚电连接，热电阻的另一端分别通过第二导线以及第三导线与第二adc引脚和第三adc引脚电连接，参考电阻的另一端还与电源引脚电连接。本实施例中的adc温度检测电路在具备高精度测量的同时，不仅减少了对供电电源的要求，且仅采用了一个精密电阻，降低了电路结构占电路板面积的同时，在元器件数量、电路结构面上均减少了生产成本。
54.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。