CN205037982U - 利用运算放大器特性的恒流源测温电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用运算放大器特性的恒流源测温电路，包括依次连接的恒流源电路、测温模块和运算放大电路；所述恒流源电路包括依次串接的稳压电路、恒压电路和恒流电路，所述稳压电路包括依次串接的电源、第一电阻和稳压三极管，所述恒压电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十电阻、第一电容和第一运算放大器，所述运算放大电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第二电容、第三电容、第四电容和第二运算放大器所述测温模块包括温度传感器。该利用运算放大器特性的恒流源测温电路的电路原理简单，工作性能稳定，对温度变化具有较强的抗干扰能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用运算放大器特性的恒流源测温电路。
背景技术
在测温电路中，信号控制的稳定度和信号传输的抗干扰能力是一大难题，所以一般情况下，测温电路都采用恒流源。
在一般恒流源测温电路中，其电路结构都比较复杂，元器件比较多，而由于元器件对于温度的影响不可避免，所以对测温电路的性能有一定的影响。其中运算放大器对于温度的偏移也是恒流源测温电路的一大难题，如何选择合适的运算放大器是关键。
温漂系数：温度变化1摄氏度，电阻的变化量。1ppm/℃的电阻温度每变化1℃，电阻值变化一百万分之一。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种利用运算放大器特性的恒流源测温电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用运算放大器特性的恒流源测温电路，包括依次连接的恒流源电路、测温模块和运算放大电路；
所述恒流源电路包括依次串接的稳压电路、恒压电路和恒流电路；
所述稳压电路包括依次串接的电源、第一电阻和稳压三极管，所述稳压三极管阴极与第一电阻连接，稳压三极管的阳极接地，所述稳压三极管的参考端与阴极连接后与恒压电路的输入端连接；
所述恒压电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十电阻、第一电容和第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端通过第三电阻与稳压电路连接、通过第四电阻与恒流电路连接，第一运算放大器的反向输入端通过第二电阻接地、通过第五电阻分别与恒流电路和第十电阻连接，所述第十电阻一端与恒流电路连接，第十电阻另一端连接有电源，第一运算放大器的输出端与恒流电路连接；
所述恒流电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十五电阻和三极管，所述三极管的基极通过第十五电阻与第一运算放大器的输出端连接，所述三极管的集电极连接有电源，所述第四电阻和第十电阻并联在三极管的发射极，所述第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻并联设置在第四电阻和第十电阻之间，所述第十电阻与测温模块连接；
所述测温模块包括温度传感器，所述温度传感器一端与恒流电路连接，温度传感器的另一端接地；
所述运算放大电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第二电容、第三电容、第四电容和第二运算放大器，所述第二运算放大器的反向输入端通过第十二电阻接地、通过第十三电阻与其输出端连接，第二运算放大器的同相输入端通过第十一电阻与第十电阻连接，所述第二电容和第三电容并联在第十一电阻和第二运算放大器之间，所述第二电容和第三电容均与地线连接，所述第四电容一端接地，第四电容的另一端通过第十四电阻与第二运算放大器的输出端连接，所述第十四电阻与第四电容之间连接有ADC热电阻信号采集模块。
具体地，所述第一运算放大器和第二运算放大器的型号均为LM2904，电阻温漂系数均为5ppm。
具体地，所述温度传感器的型号为PT100。
具体地，所述电源均为5V直流电压。
本实用新型的有益效果是，该利用运算放大器特性的恒流源测温电路的电路原理简单，工作性能稳定，对温度变化具有较强的抗干扰能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型利用运算放大器特性的恒流源测温电路的电路原理图；
图中：1.恒流源电路，2.运算放大电路，11.稳压电路，12.恒压电路，13.恒流电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，R7.第七电阻，R8.第八电阻，R9.第九电阻，R10.第十电阻，R11.第十一电阻，R12.第十二电阻，R13.第十三电阻，R14.第十四电阻，U1.稳压三极管，U2.第一运算放大器，U3.第二运算放大器，T.温度传感器，Q.三极管，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，一种利用运算放大器特性的恒流源测温电路，包括依次连接的恒流源电路1、测温模块和运算放大电路2；
所述恒流源电路1包括依次串接的稳压电路11、恒压电路12和恒流电路13；
所述稳压电路11包括依次串接的电源、第一电阻R1和稳压三极管U1，所述稳压三极管U1阴极与第一电阻R1连接，稳压三极管U1的阳极接地，所述稳压三极管U1的参考端与阴极连接后与恒压电路12的输入端连接；
所述恒压电路12包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第十电阻R10、第一电容C1和第一运算放大器U2，所述第一运算放大器U2的同相输入端通过第三电阻R3与稳压电路11连接、通过第四电阻R4与恒流电路13连接，第一运算放大器U2的反向输入端通过第二电阻R2接地、通过第五电阻R5分别与恒流电路13和第十电阻R10连接，所述第十电阻R10一端与恒流电路13连接，第十电阻R10另一端连接有电源，第一运算放大器U2的输出端与恒流电路13连接；
所述恒流电路13包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十五电阻R15和三极管Q，所述三极管Q的基极通过第十五电阻R15与第一运算放大器U2的输出端连接，所述三极管Q的集电极连接有电源，所述第四电阻R4和第十电阻R10并联在三极管Q的发射极，所述第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9并联设置在第四电阻R4和第十电阻R10之间，所述第十电阻R10与测温模块连接；
所述测温模块包括温度传感器T，所述温度传感器T一端与恒流电路13连接，温度传感器T的另一端接地；
所述运算放大电路包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C3和第二运算放大器U3，所述第二运算放大器U3的反向输入端通过第十二电阻R12接地、通过第十三电阻R13与其输出端连接，第二运算放大U3的同相输入端通过第十一电阻R11与第十电阻R10连接，所述第二电容C2和第三电容C3并联在第十一电阻R11和第二运算放大器U3之间，所述第二电容C2和第三电容C3均与地线连接，所述第四电容C3一端接地，第四电容C3的另一端通过第十四电阻R14与第二运算放大器U3的输出端连接，所述第十四电阻R14与第四电容C4之间连接有ADC热电阻信号采集模块。
具体地，所述第一运算放大器U2和第二运算放大器U3的型号均为LM2904，电阻温漂系数均为5ppm。
具体地，所述温度传感器T的型号为PT100。
该利用运算放大器特性的恒流源测温电路通过恒流源电路1输出恒定的直流，然后经过测温模块，利用温度传感器T根据阻值随着温度变化的特性，输出有规律的电压值，然后再经过运算放大电路2进行采集和放大，最后传送至ADC热电阻信号采集模块，得到现场温度。
稳压电路11中，第一电阻R1和稳压三极管U1组成的串联电路外接直流5V电源，然后接地，而直流5V电源经过稳压三极管U1后输出稳定的2.5V直流电压。
恒压电路12中，2.5V直流电压通过第三电阻R3、第五电阻R5和第十电阻R10的串联回路与5V直流电压连接分压，然后利用运算放大器的虚短特性，可得第一运算放大器U2的同相输入端和反相输入端的电压值相等；第一运算放大器U2通过第一电容C1连接5V直流电压电源，第一电容C1用于给第一运算放大器U2的5V供电电源的滤波。
恒流电路13中，由恒压电路的第一运算放大器U2的输出端的输出信号来控制三极管Q的正常工作，从而使得恒流电路13正常工作。
运算放大电路2中，测温模块输出的有规律的电压值经过第二电容C2和第三电容C3滤波后，再利用运算放大器的虚短特性，第二运算放大器U3的同相输入端和第二运算放大器U3的反相输入端的电压值相等，再根据串联电压分压公式求得第二运算放大器U3的输出端的电压值，最后第四电容C4的滤波进入到ADC热电阻信号采集模块中，通过计算得到现场的温度。
该电路采用LM2904型运算放大器，该放大器对于温度有一定的抗干扰能力，对于输出的信号波形质量有一定的保证，从而提高了该测温电路的抗干扰能力。
与现有技术相比，该利用运算放大器特性的恒流源测温电路的电路原理简单，工作性能稳定，对温度变化具有较强的抗干扰能力。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种利用运算放大器特性的恒流源测温电路，其特征在于，包括依次连接的恒流源电路、测温模块和运算放大电路；
所述恒流源电路包括依次串接的稳压电路、恒压电路和恒流电路；
所述稳压电路包括依次串接的电源、第一电阻和稳压三极管，所述稳压三极管阴极与第一电阻连接，稳压三极管的阳极接地，所述稳压三极管的参考端与阴极连接后与恒压电路的输入端连接；
所述恒压电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十电阻、第一电容和第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端通过第三电阻与稳压电路连接、通过第四电阻与恒流电路连接，第一运算放大器的反向输入端通过第二电阻接地、通过第五电阻分别与恒流电路和第十电阻连接，所述第十电阻一端与恒流电路连接，第十电阻另一端连接有电源，第一运算放大器的输出端与恒流电路连接；
所述恒流电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十五电阻和三极管，所述三极管的基极通过第十五电阻与第一运算放大器的输出端连接，所述三极管的集电极连接有电源，所述第四电阻和第十电阻并联在三极管的发射极，所述第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻并联设置在第四电阻和第十电阻之间，所述第十电阻与测温模块连接；
所述测温模块包括温度传感器，所述温度传感器一端与恒流电路连接，温度传感器的另一端接地；
所述运算放大电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第二电容、第三电容、第四电容和第二运算放大器，所述第二运算放大器的反向输入端通过第十二电阻接地、通过第十三电阻与其输出端连接，第二运算放大器的同相输入端通过第十一电阻与第十电阻连接，所述第二电容和第三电容并联在第十一电阻和第二运算放大器之间，所述第二电容和第三电容均与地线连接，所述第四电容一端接地，第四电容的另一端通过第十四电阻与第二运算放大器的输出端连接，所述第十四电阻与第四电容之间连接有ADC热电阻信号采集模块。
2.如权利要求1所述的利用运算放大器特性的恒流源测温电路，其特征在于,所述第一运算放大器和第二运算放大器的型号均为LM2904，电阻温漂系数均为5ppm。
3.如权利要求1所述的利用运算放大器特性的恒流源测温电路，其特征在于，所述温度传感器的型号为PT100。
4.如权利要求1所述的利用运算放大器特性的恒流源测温电路，其特征在于，所述电源均为5V直流电压。
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