CN110031122A - 一种智能化自适应测温电路 - Google Patents
一种智能化自适应测温电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110031122A CN110031122A CN201910301012.0A CN201910301012A CN110031122A CN 110031122 A CN110031122 A CN 110031122A CN 201910301012 A CN201910301012 A CN 201910301012A CN 110031122 A CN110031122 A CN 110031122A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current source
- circuit
- resistance
- constant
- constant current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
- G01K7/20—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
本发明公开了一种智能化自适应测温电路，包括可控恒流源电路，用于接收电流并产生恒流源；模拟开关选择电路，用于接入两个温度传感器并接收所述可控恒流源电路产生的恒流源后进行温度传感器的选择；控制器，用于控制所述可控恒流源电路产生恒流源，进行计算两个温度传感器的电阻值并判断两个温度传感器的类型；放大电路，用于放大所述模拟开关选择电路的电流；电源电路，用于对可控恒流源电路、模拟开关选择电路和放大电路进行供电。本发明智能化识别兼容PT100和PT1000，并自动完成测温，接入位置随意，用户的可选择性增加、增强了适应性、降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能化自适应测温电路，适用于测温电路技术领域。
背景技术
pt1000是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比，PT1000的阻值与温度变化关系为：当PT1000温度为0℃时它的阻值为1000欧姆，在100℃时它的阻值约为1385.005欧姆，当PT100度为0℃时它的阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。pt1000和PT100在医疗、电机、工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备，应用范围非常之广泛，PT100一个测温电路，PT1000是另外一个测温电路，PT100和PT1000的测温电路都是不一样的，无法做到一个电路兼容PT100和PT1000，而且成本高，不能自适应，无法做到兼容，给应用带来了一定的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能化自适应测温电路，兼容PT100和PT1000，加上MCU的配合可以自动识别PT100和PT1000，实现自动识别，大大增强了适应性，在一定程度上也降低了成本。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种智能化自适应测温电路，包括：
可控恒流源电路，用于接收电流并产生恒流源；
模拟开关选择电路，用于接入两个温度传感器并接收所述可控恒流源电路产生的恒流源后进行温度传感器的选择；
控制器，用于控制所述可控恒流源电路产生恒流源，进行计算两个温度传感器的电阻值并判断两个温度传感器的类型；
放大电路，用于放大所述模拟开关选择电路的电流；以及
电源电路，用于对可控恒流源电路、模拟开关选择电路和放大电路进行供电。
进一步地，当控制器控制电流信号为高电平时，所述可控恒流源电路中的恒流源I1的计算公式如下：
I1＝(T_VCC-T_VCC*(R57/(R55+R57)))/R46；
当控制器控制电流信号为低电平时，所述可控恒流源电路中的恒流源I2的计算公式如下：
I2＝(T_VCC-T_VCC*(R57/(R55+R57)))/(R46*R2/(R46+R2))；
式中，T_VCC为接入电源的电压值，R57、R55、R46、R2为可控恒流源电路中电阻R57、电阻R55、电阻R46、电阻R2的电阻值。
进一步地，温度传感器PT1的电阻值R11、温度传感器PT2的电阻值R22的计算公式如下：
当温度传感器为PT100类型的温度传感器时，
R11＝Dpt1/D40*R40
R22＝Dpt2/D40*R40
式中，Dpt1表示PT1经过AD转换后的数字量，Dpt2表示PT2经过AD转换后的数字量，D40表示R40经过AD转换后的数字量；
当温度传感器为PT1000类型的温度传感器时，
R11＝Dpt1/D41*R41
R22＝Dpt2/D41*R41
式中，D41表示R41经过AD转换后的数字量。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：控制器只需在上电时刻检测PT1和PT2的类型，后续不用再检测，智能化识别兼容PT100和PT1000，并自动完成测温，一个电路可以接入两个PT100，或者两个PT1000，或者一个PT00和一个PT1000，接入位置随意，用户的可选择性增加、增强了适应性、降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对本发明实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他附图。
图1是本发明主拓扑图；
图2是可控恒流源电路示意图；
图3是模拟开关选择电路示意图；
图4是放大电路示意图；
图5是电源电路示意图。
具体实施方式
结合图1-5，一种智能化自适应测温电路，如图1所示，包括控制器、可控恒流源电路、模拟开关选择电路、放大电路和电源电路，模拟开关选择电路的CH1接口、CH2接口、SIG接口、可控恒流源电路的CUR(控制电路信号)接口连接控制器MCU的端口，模拟开关选择电路的I接口连接到可控恒流源电路的I3接口，电源电路的电源接口分别连接可控恒流源电路、模拟开关选择电路、放大电路的电源接口。
如图2所示，可控恒流源电路包括电阻R55、电阻R57、电阻R46、电阻R2、电阻R1、第一双运算放大器LM358、电容C32、PNP型三极管Q10、MOS管Q1和二极管Q2，R55和R57形成的分压连接到第一双运算放大器LM358的同相输入端，LM358的反相输入端连接到Q10的发射极，第一双运算放大器LM358的输出端连接到Q10的基极，第一双运算放大器LM358的8端连接电源T_VCC，T_VCC与第一双运算放大器LM358的8端的中点接入C32，C32接GND，LM358的4端连接GND，R46的一端连接到Q10的发射极，R46的另外一端连接到电源，R2的一端连接到Q10的2端，R2的另外一端连接到Q1(Q1为P型MOS管)的漏极，Q1的源极连接到电源，Q1的栅极连接到R1的一端，R1的另一端连接到电源，同时Q1的栅极连接到MCU的CUR，二极管Q2与Q1串联。
如图3所示，模拟开关选择电路包括芯片U9(U9的型号为74HC4052的芯片)、电压互感器PT1、电压互感器PT2、电阻R40和电阻R41，U9的3端(即可控恒流源电路的I3接口)接可控恒流源电路产生的恒流源，U9的1端接R40，U9的5端接R41，U9的2端接PT2，U9的4端接PT1，U9的6、7、8端接地，U9的9端接通道CH2，U9的10端接通道CH1，U9的11端连接U9的4端，U9的12端连接U9的1端，U9的13端连接到SIG端，U9的14端连接U9的5端，U9的16端连接电源；
如图4所示，放大电路包括第二双运算放大器LM358、电阻R51、电阻R58、电阻R45、电阻R65、电容C37和电容C31，第二双运算放大器LM358的输入端连接到模拟开关选择电路的SIG端，R58的一端连接到第二双运算放大器LM358的同相输入端，R58的另外一端接地，C37的一端连接到第二双运算放大器LM358的同相输入端，C37的另外一端接地，R51的一端连接到第二双运算放大器LM358的反相输入端，R51的另外一端接地，R45的一端连接到第二双运算放大器LM358的反相输入端，R45的另外一端连接到第二双运算放大器LM358的输出端，C31的一端连接到第二双运算放大器LM358的反相输入端，C31的另外一端连接到第二双运算放大器LM358的输出端，C31与R45串联，第二双运算放大器LM358的输出端连接到R65的一端，R65的另外一端连接到AD，AD连接到MCU的模数转换输入。
如图5所示，电源电路包括MOS管Q9、电阻R43和二极管Q3，Q9的源极连接到3.3V电源，Q9的漏极连接到T_VCC，Q9的栅极连接到TEMPER_ON(控制温度测量电路电源的信号)，Q9的栅极连接到R43的一端，R43的另外一端连接到Q9的源极，二极管Q3与Q9并联。
工作原理：当TEMMPER_ON为高电平时候，Q9截止，T_VCC为0V，当TEMPER_ON为低电平时候，Q9导通，T_VCC为3.3V，对可控恒流源电路、模拟开关选择电路和放大电路进行供电，第一双运算放大器LM358和Q10形成负反馈，此时Q10的发射极电压与LM358的输入端3电压相等，首先控制器MCU控制CUR为高电平，Q1截止，此时可控恒流源电路中产生恒流源的计算公式为I1＝(T_VCC-T_VCC*(R57/(R55+R57)))/R46，T_VCC为3.3V，带入上式得到恒流源为0.438mA，MCU将模拟开关选择电路中的CH1和CH2设置为01，0.438mA的恒流源施加到R41上，控制器计算出D41(D41表示R41经过AD转换后的数字量)，MCU将模拟开关选择电路中的CH1和CH2设置为10，0.438mA的恒流源施加到PT2上，控制器计算出Dpt2(Dpt2表示PT2经过AD转换后的数字量)，当CH2和CH2为11时，0.438mA的恒流源施加到PT1上，控制器计算出Dpt1(Dpt1表示PT1经过AD转换后的数字量)，将D41、Dpt2和Dpt1带入温度传感器电阻值的计算公式R11＝Dpt1/D41*R41和R22＝Dpt2/D41*R41中，得出PT1的电阻值R11和PT2的电阻值R22，如果R11、R22大于等于R40阻值的9倍，则PT1、PT2为PT1000类型的温度传感器，否则PT1、PT2为PT100类型的温度传感器，MCU在上电时刻检测PT1和PT2的类型，后续不用再检测。
当判断接入的温度传感器为PT1000时，利用恒流源为0.438mA时计算出的PT1和PT2的阻值，查表或者按照铂电阻公式计算出温度，当判断接入的温度传感器为PT100，MCU控制CUR为低电平，Q1导通，此时R46和R2并联，并联电阻为R46*R2/(R46+R2)，此时可控恒流源电路中产生恒流源的计算公式为I2＝(T_VCC-T_VCC*(R57/(R55+R57)))/(R46*R2/(R46+R2))，T_VCC为3.3V，带入上式后得到恒流源为4.38mA，MCU将模拟开关选择电路中的CH1和CH2设置为00，4.38mA的恒流源施加到R40上，控制器计算出D40(D40表示R40经过AD转换后的数字量)，R40产生的电压通过U9的12端连接到U9的13端(也即SIG)，MCU将CH2和CH1为10时，恒流源施加到PT1，MCU计算出Dpt1，当CH2和CH1为11的时候，恒流源施加到PT2，MCU计算出Dpt2，将D40、Dpt1和Dpt2带入温度传感器电阻值的计算公式R11＝Dpt1/D40*R40和R22＝Dpt2/D40*R40中，计算出此时PT1和PT2的阻值，通过查表或者安装铂电阻公式计算出温度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种智能化自适应测温电路，其特征在于，包括：
可控恒流源电路，用于接收电流并产生恒流源；
模拟开关选择电路，用于接入两个温度传感器并接收所述可控恒流源电路产生的恒流源后进行温度传感器的选择；
控制器，用于控制所述可控恒流源电路产生恒流源，进行计算两个温度传感器的电阻值并判断两个温度传感器的类型；
放大电路，用于放大所述模拟开关选择电路的电流；以及
电源电路，用于对可控恒流源电路、模拟开关选择电路和放大电路进行供电。
2.根据权利要求1所述的智能化自适应测温电路，其特征在于，
当控制器控制电流信号为高电平时，所述可控恒流源电路中的恒流源I1的计算公式如下：
I1＝(T_VCC-T_VCC*(R57/(R55+R57)))/R46；
当控制器控制电流信号为低电平时，所述可控恒流源电路中的恒流源I2的计算公式如下：
I2＝(T_VCC-T_VCC*(R57/(R55+R57)))/(R46*R2/(R46+R2))
式中，T_VCC为接入电源的电压值，R57、R55、R46、R2为可控恒流源电路中电阻R57、电阻R55、电阻R46、电阻R2的电阻值。
3.根据权利要求1所述的智能化自适应测温电路，其特征在于，所述温度传感器PT1的电阻值R11、温度传感器PT2的电阻值R22的计算公式如下：
当温度传感器为PT100类型的温度传感器时，
R11＝Dpt1/D40*R40
R22＝Dpt2/D40*R40
式中，Dpt1表示PT1经过AD转换后的数字量，Dpt2表示PT2经过AD转换后的数字量，D40表示R40经过AD转换后的数字量；
当温度传感器为PT1000类型的温度传感器时，
R11＝Dpt1/D41*R41
R22＝Dpt2/D41*R41
式中，D41表示R41经过AD转换后的数字量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910301012.0A CN110031122A (zh) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | 一种智能化自适应测温电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910301012.0A CN110031122A (zh) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | 一种智能化自适应测温电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110031122A true CN110031122A (zh) | 2019-07-19 |
Family
ID=67238435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910301012.0A Pending CN110031122A (zh) | 2019-04-15 | 2019-04-15 | 一种智能化自适应测温电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110031122A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112461403A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-03-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 感温包识别电路、主板、空调、识别方法和装置 |
| CN113251877A (zh) * | 2021-05-22 | 2021-08-13 | 陆秋实 | 一种北斗卫星***集成电路和方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04193034A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電回路 |
| CN103185645A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 应用于风机控制***的高精度温度检测装置及检测方法 |
| CN103968969A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 西门子公司 | 温度测量装置和可编程片上***芯片 |
| JP5989834B2 (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-07 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置 |
| CN108681362A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-19 | 东南大学 | 一种阵列单光子雪崩光电二极管增益自适应调节电路 |
-
2019
- 2019-04-15 CN CN201910301012.0A patent/CN110031122A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04193034A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電回路 |
| CN103185645A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 应用于风机控制***的高精度温度检测装置及检测方法 |
| CN103968969A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 西门子公司 | 温度测量装置和可编程片上***芯片 |
| JP5989834B2 (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-07 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置 |
| CN108681362A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-19 | 东南大学 | 一种阵列单光子雪崩光电二极管增益自适应调节电路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112461403A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-03-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 感温包识别电路、主板、空调、识别方法和装置 |
| CN113251877A (zh) * | 2021-05-22 | 2021-08-13 | 陆秋实 | 一种北斗卫星***集成电路和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108873976A (zh) | 电子烟的温度控制*** | |
| CN107941363B (zh) | 基于程控双恒流电源的温度变送装置及方法 | |
| CN105077595A (zh) | 电子烟及其控制方法 | |
| CN110031122A (zh) | 一种智能化自适应测温电路 | |
| CN203241165U (zh) | 一种基于三线制的热电阻测温电路 | |
| CN109375291B (zh) | 一种适用于探空仪的温度气压与湿度测量装置及方法 | |
| CN101957243A (zh) | 一种高精度温度测量装置及测量方法 | |
| CN203177993U (zh) | 一种温度测量电路 | |
| CN106175743B (zh) | 颅内状态监护***及监护方法 | |
| CN105005337B (zh) | 一种数字式温度测控仪电路 | |
| CN104166413A (zh) | 干式变压器温度控制器及其控制方法 | |
| CN202582775U (zh) | 一种温度测量电路 | |
| CN203629707U (zh) | 一种多功能可编程温度测量装置 | |
| CN105466460A (zh) | 生物传感器的电路温度漂移补偿***及方法 | |
| WO2015131539A1 (zh) | 一种温度测量装置 | |
| CN109900964B (zh) | 发热体的常温初始阻值标定方法和*** | |
| CN114073412A (zh) | 温度检测电路、方法及烹饪器具 | |
| CN204274423U (zh) | 体温计自动校准电路 | |
| CN204789443U (zh) | 一种多功能快速检测装置 | |
| CN204188299U (zh) | 多路igbt内部ntc高温实时检测电路 | |
| CN207440657U (zh) | 一种可实时调整的高精度双恒流源电路 | |
| CN105429096A (zh) | 一种电表过流保护方法及过流保护电路 | |
| CN105181163A (zh) | 可提升信号转换精度的温度变送器 | |
| CN109540313A (zh) | 一种基于硅基二极管与ntc热敏电阻的线性测温电路 | |
| CN201464071U (zh) | 一种利用铂电阻测量的高精度温度测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190719 |