CN114383758A - 一种多通道热电阻输入模块校验装置及*** - Google Patents

一种多通道热电阻输入模块校验装置及*** Download PDF

Info

Publication number
CN114383758A
CN114383758A CN202011110288.XA CN202011110288A CN114383758A CN 114383758 A CN114383758 A CN 114383758A CN 202011110288 A CN202011110288 A CN 202011110288A CN 114383758 A CN114383758 A CN 114383758A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
input module
channel
thermal resistance
module
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
Application number
CN202011110288.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王朝栋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Chuanyi Control System Co ltd
Original Assignee
Chongqing Chuanyi Control System Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Chuanyi Control System Co ltd filed Critical Chongqing Chuanyi Control System Co ltd
Priority to CN202011110288.XA priority Critical patent/CN114383758A/zh
Publication of CN114383758A publication Critical patent/CN114383758A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00Testing or calibrating of thermometers
    • G01K15/005Calibration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16Measuring 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

本发明提供一种多通道热电阻输入模块校验装置及***,包括:精密电阻,与所述多通道热电阻输入模块的待校验通道相连,并经由所述多通道热电阻输入模块自身的配置的恒流源产生一电压;电压采样模块,用于采集所述精密电阻上的采样电压;微处理模块,与所述电压采样模块相连,用于基于所述采样电压和所述精密电阻获取所述恒流源的恒定电流值,并基于所述恒定电流值和待输出热电阻计算所述待输出热电阻对应的电压值;电压输出模块,与所述微处理模块相连,用于输出所述电压值至所述多通道热电阻输入模块。本发明的多通道热电阻输入模块校验装置及***基于电压信号实现热电阻输入模块的各个通道的校验,有效提高了校验精确度,减小了校验装置的体积。

Description

一种多通道热电阻输入模块校验装置及***
技术领域
本发明涉及一种校验装置,特别是涉及一种多通道热电阻输入模块校验装置及***。
背景技术
热电阻(thermal resistor)是中低温区最常用的一种温度检测器,是基于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测量的,具有测量精度高,性能稳定的优点。故热电阻不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
因此,热电阻的准确测量具有着重要的意义。多通道热电阻输入模块是一种常用的热电阻的采集装置。现有技术中,通常采用继电器切换精密电阻的方式实现多通道热电阻输入模块的校验。但该校验方式具有以下不足:
(1)校验所需装置体量大;
(2)校验精度不好把控。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种多通道热电阻输入模块校验装置及***,基于电压信号实现热电阻输入模块的各个通道的校验,有效提高了校验精确度,减小了校验装置的体积。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种多通道热电阻输入模块校验装置,包括:精密电阻,与所述多通道热电阻输入模块的待校验通道相连,并经由所述多通道热电阻输入模块自身的配置的恒流源产生一电压;电压采样模块,用于采集所述精密电阻上的采样电压;微处理模块,与所述电压采样模块相连,用于基于所述采样电压和所述精密电阻获取所述恒流源的恒定电流值,并基于所述恒定电流值和待输出热电阻计算所述待输出热电阻对应的电压值;电压输出模块,与所述微处理模块相连,用于输出所述电压值至所述多通道热电阻输入模块。
于本发明一实施例中,所述恒流源采用ADS1248芯片。
于本发明一实施例中,所述电压采样模块采用ADS1252芯片。
于本发明一实施例中,所述电压采样模块包括滤波电路和电压采样模块,所述滤波电路用于对所述待校验通道输出的恒流源流经所述精密电阻转换得到的电压值进行滤波;所述电压采样模块用于对滤波后的电压进行采样。
于本发明一实施例中,所述电压输出模块包括数模转换器、分压电路、滤波电路和电压跟随器;所述数模转换器用于基准数字电压转换为基准模拟电压;所述分压电路用于对所述基准模拟电压进行分压,获取所述电压值;所述滤波电路用于对所述电压值进行滤波;所述电压跟随器用于输出滤波后的电压值。
于本发明一实施例中,所述数模转换器采用DAC7631芯片。
于本发明一实施例中,所述基准数字电压为0V-2.5V。
于本发明一实施例中,所述分压电路采用两个分压电阻;所述分压电阻的阻值分别为20KΩ和5KΩ。
于本发明一实施例中,所述电压跟随器采用负反馈运算放大器。
另外,本发明提供一种多通道热电阻输入模块校验***,包括多通道热电阻输入模块、上位机和上述的多通道热电阻输入模块校验装置;
所述上位机用于发送校验指令至所述多通道热电阻输入模块校验装置,以使所述多通道热电阻输入模块校验装置与多通道热电阻输入模块的待校验通道相连,对所述待校验通道的待输出热电阻进行校验;
所述多通道热电阻输入模块用于在所述上位机的控制下保存所述待校验通道的所述电压值。
如上所述,本发明的多通道热电阻输入模块校验装置及***,具有以下有益效果:
(1)基于电压信号实现热电阻输入模块的各个通道的校验,更利于硬件***的实现,避免通过切换精密电阻校验模块需要的大体积装置和难以抵消的线电阻;
(2)有效提高了多通道热电阻输入模块的校验精确度;
(3)有效提高了多通道热电阻输入模块的出厂合格率和生产效率,减少了多通道热电阻输入模块校验所需的设备成本和人工成本;
(4)为多通道热电阻输入模块的数字化生产和持续性改进提供数据支撑。
附图说明
图1显示为本发明的多通道热电阻输入模块校验装置于一实施例中的结构示意图;
图2显示为本发明中将恒流源输出的电流信号转换为电压信号的转换电路于一实施例中的结构示意图;
图3显示为本发明的滤波电路于一实施例中的结构示意图;
图4显示为本发明的电压采样模块于一实施例中的结构示意图;
图5显示为本发明的电压输出模块于一实施例中的结构示意图;
图6显示为本发明的多通道热电阻输入模块校验***于一实施例中的电路示意图。
元件标号说明
1 精密电阻
2 电压采样模块
3 微处理模块
4 电压输出模块
61 多通道热电阻输入模块
62 上位机
63 多通道热电阻输入模块校验装置
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明的多通道热电阻输入模块校验装置及***通过电压信号的输出来实现热电阻输入模块的各个通道的校验,替换了直接采用热电阻信号的校验方式,有效提高了校验精确度,减小了校验装置的体积,极具实用性。
在本发明中,所述多通道热电阻输入模块能够实现多个通道的热电阻输入。于一实施例中,所述多通道热电阻输入模块的参数如表1所示。
表1、多通道热电阻输入模块参数
Figure BDA0002728377370000031
Figure BDA0002728377370000041
根据上述技术指标,所述热电阻输入模块选取18Ω和320Ω作为PT100分度号的上下限标准值,选取40Ω和80Ω作为Cu50分度号的上下限标准值,选取50Ω和150Ω作为Cu100分度号的上下限标准值。
其中,所述热电阻输入模块恒流源采用ADS1248芯片,其具备双恒流源输出功能,输出恒流源1mA,恒流源流经标准热电阻得到的采样电压值来计算输入热电阻的电阻值。例如将一个通道的分度号设置为PT100,高端校验值为PTH,低端校验值为PTL,该通道采样电压值为n,则该通道的热电阻值OM计算方法为OM=n/(PTH-PTL)+18。
如图1所示,于一实施例中,本发明的多通道热电阻输入模块校验装置包括精密电阻1、电压采样模块2、微处理模块3和电压输出模块4。
所述精密电阻1与所述所述多通道热电阻输入模块的待校验通道相连,并经由所述多通道热电阻输入模块自身的配置的恒流源产生一电压。
具体地,所述多通道热电阻输入模块自身的配置的恒流源能够向各个通道提供恒定电流。于本发明一实施例中,所述热电阻输入模块恒流源采用ADS1248芯片,其具备双恒流源输出功能,输出恒流源1mA,从而将待校验通道接入的精密电阻信号转换成电压信号,以供计算得到精确的恒流源的恒定电流值,便于后续电压采样模块进行采样。
所述电压采样模块2与所述精密电阻1相连,用于采样所述待校验通道输出的所述恒流源经由精密电阻转换得到的电压值。
具体地,所述恒流源提供的恒定电流经由所述精密电阻1,在所述精密电阻2两端生成了电压。所述电压采样模块2对所述电压进行采样,从而得到具体的电压值。如图2所示,设定精密电阻为1.5KΩ,恒流源为1mA,则可转换为1.5V的电压。
于本发明一实施例中,所述电压采样模块2包括滤波电路和电压采样模块,所述滤波电路用于对所述待校验通道接入的精密电阻经由所述恒流源转换得到的电压值进行滤波,从而去除噪声干扰。优选地,所述滤波电路如图3所示。所述电压采样模块用于对滤波后的电压进行采样。优选地,所述电压采样模块采用ADS1252芯片,电路连接如图4所示。所述ADS1252芯片为高精度AD转换器,具有24位有效分辨率,能够保证本发明的多通道热电阻输入模块校验装置的采样精度。
所述微处理模块3与所述电压采样模块3相连,用于基于所述采样电压和所述精密电阻获取所述恒流源的恒定电流值,并基于所述恒定电流值和待输出热电阻计算所述待输出热电阻对应的电压值。
具体地,所述微处理器模块3根据所述采样电压和所述精密电阻计算得到所述恒流源的精确的恒定电流值。当待输出热电阻接入所述多通道热电阻输入模块时,将所述待输出热电阻与所述恒定电流值相乘即可得到所述待输出热电阻对应的电压值。
所述电压输出模块4与所述微处理模块3相连,用于输出所述电压值至所述多通道热电阻输入模块。
于本发明一实施例中,如图5所示,所述电压输出模块4包括数模转换器、分压电路、滤波电路和电压跟随器;所述数模转换器用于基准数字电压转换为基准模拟电压;所述分压电路用于对所述基准模拟电压进行分压,获取所述电压值;所述滤波电路用于对所述电压值进行滤波;所述电压跟随器用于输出滤波后的电压值。于本发明一实施例中,所述电压跟随器采用负反馈运算放大器。
于本发明一实施例中,所述数模转换器采用DAC7631芯片。设定热电阻的最大采样范围是18.52Ω-390.481Ω,转换后的电压范围是18.52mV-390.481mV。DAC7631芯片是一款16位单通道输出的DA转换器,设置外部基准源为2.5V,DAC的输出电压公式为:Vout=Vref L+N*(Vref H-Vref L)/65536其输出电压受供电电源限制,最大输出电压不低于Vref L不超过Vref H。故Vref H为2.5V,Vref L为0V,DAC7631芯片的输出电压控制在0~2.5V之间,输出管脚串联20KΩ和5KΩ的两个电阻,将电压分压输出控制在0-500mV之间,从而使得所述电压输出模块4输出采样得到的电压值。
如图6所示,于一实施例中,本发明的多通道热电阻输入模块校验***包括多通道热电阻输入模块61、上位机623和上述的多通道热电阻输入模块校验装置63。
所述上位机62与所述多通道热电阻输入模块校验装置63相连,用于发送校验指令至所述多通道热电阻输入模块校验装置61,以使所述多通道热电阻输入模块校验装置与多通道热电阻输入模块的待校验通道相连,对所述待校验通道的输入热电阻进行校验。优选地,所述上位机62和所述多通道热电阻输入模块校验装置63通过预设的通信装置进行通信。所述通信装置可以为有线通信装置,也可以为无线通信装置。
所述多通道热电阻输入模块61与所述多通道热电阻输入模块校验装置63相连,用于在所述上位机62的控制下保存所述待校验通道的所述电压值。具体地,当所述多通道热电阻输入模块校验装置63输出的电压值稳定时,所述上位机62令所述多通道热电阻输入模块63保存所述待校验通道的所述电压值。
综上所述,本发明的多通道热电阻输入模块校验装置及***基于电压信号实现热电阻输入模块的各个通道的校验,更利于硬件***的实现,避免通过切换精密电阻校验模块需要的大体积装置和难以抵消的线电阻;有效提高了多通道热电阻输入模块的校验精确度;有效提高了多通道热电阻输入模块的出厂合格率和生产效率,减少了多通道热电阻输入模块校验所需的设备成本和人工成本;为多通道热电阻输入模块的数字化生产和持续性改进提供数据支撑。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种多通道热电阻输入模块校验装置,其特征在于:包括:
精密电阻,与所述多通道热电阻输入模块的待校验通道相连,并经由所述多通道热电阻输入模块自身的配置的恒流源产生一电压;
电压采样模块,用于采集所述精密电阻上的采样电压;
微处理模块,与所述电压采样模块相连,用于基于所述采样电压和所述精密电阻获取所述恒流源的恒定电流值,并基于所述恒定电流值和待输出热电阻计算所述待输出热电阻对应的电压值;
电压输出模块,与所述微处理模块相连,用于输出所述电压值至所述多通道热电阻输入模块。
2.根据权利要求1所述的多通道热电阻输入模块校验装置,其特征在于:所述恒流源采用ADS1248芯片。
3.根据权利要求1所述的多通道热电阻输入模块校验装置,其特征在于:所述电压采样模块采用ADS1252芯片。
4.根据权利要求1所述的多通道热电阻输入模块校验装置,其特征在于:所述电压采样模块包括滤波电路和电压采样模块,所述滤波电路用于对所述待校验通道输出的恒流源流经所述精密电阻转换得到的电压值进行滤波;所述电压采样模块用于对滤波后的电压进行采样。
5.根据权利要求1所述的多通道热电阻输入模块校验装置,其特征在于:所述电压输出模块包括数模转换器、分压电路、滤波电路和电压跟随器;所述数模转换器用于基准数字电压转换为基准模拟电压;所述分压电路用于对所述基准模拟电压进行分压,获取所述电压值;所述滤波电路用于对所述电压值进行滤波;所述电压跟随器用于输出滤波后的电压值。
6.根据权利要求5所述的多通道热电阻输入模块校验装置,其特征在于:所述数模转换器采用DAC7631芯片。
7.根据权利要求5所述的多通道热电阻输入模块校验装置,其特征在于:所述基准数字电压为0V-2.5V。
8.根据权利要求5所述的多通道热电阻输入模块校验装置,其特征在于:所述分压电路采用两个分压电阻;所述分压电阻的阻值分别为20KΩ和5KΩ。
9.根据权利要求5所述的多通道热电阻输入模块校验装置,其特征在于:所述电压跟随器采用负反馈运算放大器。
10.一种多通道热电阻输入模块校验***,其特征在于:包括多通道热电阻输入模块、上位机和权利要求1-9之一所述的多通道热电阻输入模块校验装置;
所述上位机用于发送校验指令至所述多通道热电阻输入模块校验装置,以使所述多通道热电阻输入模块校验装置与多通道热电阻输入模块的待校验通道相连,对所述待校验通道的待输出热电阻进行校验;
所述多通道热电阻输入模块用于在所述上位机的控制下保存所述待校验通道的所述电压值。
CN202011110288.XA 2020-10-16 2020-10-16 一种多通道热电阻输入模块校验装置及*** Pending CN114383758A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011110288.XA CN114383758A (zh) 2020-10-16 2020-10-16 一种多通道热电阻输入模块校验装置及***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011110288.XA CN114383758A (zh) 2020-10-16 2020-10-16 一种多通道热电阻输入模块校验装置及***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114383758A true CN114383758A (zh) 2022-04-22

Family

ID=81193493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011110288.XA Pending CN114383758A (zh) 2020-10-16 2020-10-16 一种多通道热电阻输入模块校验装置及***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114383758A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115452179A (zh) * 2022-11-07 2022-12-09 四川天利科技有限责任公司 一种多通道实时自校准的热电偶冷端温度测量方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115452179A (zh) * 2022-11-07 2022-12-09 四川天利科技有限责任公司 一种多通道实时自校准的热电偶冷端温度测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109489853B (zh) 基于恒流源的高精度多通道铂电阻测温模块及方法
CN204101635U (zh) 一种微电阻测量仪和电子产品生产装置
CN213301523U (zh) 一种多通道热电阻输入模块校验装置及***
CN106918795B (zh) 基于fpga的高精度电阻校准***及采用该***实现的电阻校准方法
CN202648827U (zh) 测温电路、温度采集***、变频器及温度变送器
CN114383758A (zh) 一种多通道热电阻输入模块校验装置及***
CN108594020A (zh) 数字显示高灵敏度电导和高阻值电阻测量电路及方法
CN105548714A (zh) 筒弹弹上电阻自适应测量装置及方法
CN202748129U (zh) 教学实验用数字式光功率计
CN102035546A (zh) 电压电流转换器
CN217112681U (zh) 一种电流表电路补偿模块
CN218767097U (zh) 电流检测装置及电气设备
CN114113747B (zh) 一种tmr传感器的直流电流暂态阶跃标准器
CN206740271U (zh) 一种温度测量电路
CN212646965U (zh) 一种数字万用表内置电阻网络实现的单点校准电路结构
CN100362741C (zh) 数字式变阻装置
CN211698120U (zh) 一种直流电源计量参数的校准电路及设备
CN219609073U (zh) 一种电阻阻值测量模块
CN1465981A (zh) 一种实验用电桥
CN212363473U (zh) 用于plc热电偶模块的冷端补偿装置
CN218938485U (zh) 一种可配置多通道罗氏线圈电流测量自动校准装置
CN219798537U (zh) 一种激光能量计的信号采集处理电路***
CN212540524U (zh) 一种电流测量电路及应用该电路的设备
CN220252438U (zh) 基于modbus通讯协议的多通道高精度温度采集***
CN216819825U (zh) 一种a/d转换通道

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