一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路制造技術

本實用新型專利技術屬于柴油機監控技術領域，公開一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，包括：系統外部溫度傳感器采集輸入電路Part_A、8選1多路復用電子開關電路和精密運算放大器，所述的8選1多路復用電子開關電路的輸入端Sa?Sb與系統外部溫度傳感器采集輸入電路Part_A輸出端相連；8選1多路復用電子開關電路的輸出端Da?Db與精密運算放大器輸入端相連。本實用新型專利技術解決了傳感器供電電壓、A/D轉換器基準參考電壓其設計值與實際值誤差從而引起溫度測量誤差的問題，能夠使在0至200℃的測溫范圍將誤差控制在±1℃以內，達到了柴油機監控系統對冷卻水、滑油等介質溫度信號測量的精度要求，同時簡化了電路設計。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于柴油機監控
主要涉及用于柴油機冷卻水、滑油、進機空氣等介質溫度信號測量的一種用于PT1000溫度傳感器的測量方法及測量電路，本技術也可推廣應用于其它動力裝備的監控系統中。
技術介紹
溫度信號測量是工業自動化控制中常用的技術手段，根據應用場合、測溫范圍、精度要求、應用成本及柴油機功率等級等因素所選取的溫度傳感器類型各不相同。目前柴油機監控常用的溫度傳感器類型有Cu50、PT100、PT1000等，其工作特性、制造工藝、造價等方面存在一定差別。PT1000傳感器較Cu50傳感器有更好的溫度電阻線性關系，較PT100有更寬的電阻變化范圍更容易被檢測，因此在高速大功率柴油機監控系統中采用PT1000傳感器作為冷卻水、滑油、進機空氣等介質的溫度信號檢測是一種很好的方式。與之配套的傳感器測量電路也是影響測量精度等因素的重要環節，目前PT1000、PT100鉑電阻溫度傳感器的檢測電路多采取惠思頓電橋取樣加運算放大再進行A/D轉換的方式，此種方式電橋供電電壓及A/D轉換器基準參考電壓的設計值與實際值之間誤差將引起溫度測量誤差增大。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本技術的目的是提出一種用于PT1000溫度傳感器的測量方法及測量電路。本技術為完成其技術任務采用如下技術方案：一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，包括：系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A、8選1多路復用電子開關電路和精密運算放大器，所述的8選1多路復用電子開關電路的輸入端Sa-Sb與系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A輸出端相連；8選1多路復用電子開關電路的輸出端Da-Db與精密運算放大器輸入端相連。一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，所述系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A由溫度傳感器PT1000與阻容濾波電路電連接組成。一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，所述8選1多路復用電子開關電路由集成電路ADG507構成，8選1多路復用電子開關電路的輸入端為Sa-Sb，輸出端分別為Da-Db。一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，所述精密運算放大器電路Part_B由兩路運放器U2、U3并聯組成，并聯的兩路運放器U2、U3的輸入端正極分別與8選1多路復用電子開關電路的輸出端Da-Db相連；并聯的兩路運放器U2、U3的輸入端負極分別與兩路運放器U2、U3的輸出端A、輸出端B相連；并聯的兩路運放器U2、U3的輸出端A、輸出端B分別通過電阻與運放器U4相連；并聯的兩路運放器U2、U3的輸出端A與輸出端B間連接的分壓電阻的分壓端C與運放器U5相連。一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，所述的運放器U2、U3、U4、U5型號為集成電路AD8608。由于采用如上所述的技術方案，本技術具有如下優越性：本技術所述PT1000溫度傳感器的測量方法及測量電路，解決了因傳感器供電電壓、A/D轉換器基準參考電壓其設計值與實際值誤差從而引起溫度測量誤差的問題，硬件電路的采樣誤差消除措施配合軟件數據的濾波算法，使在0至200℃的測溫范圍將誤差控制在±1℃以內，達到了柴油機監控系統對冷卻水、滑油等介質溫度信號測量的精度要求，同時簡化了電路設計。附圖說明圖1為用于PT1000溫度傳感器的測量電路圖；圖2為電阻值-溫度修正值的分度表示意圖。具體實施方式結合附圖和具體實施例對本技術加以說明：如圖1、2所示，一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，包括：系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A、8選1多路復用電子開關電路和精密運算放大器，所述的8選1多路復用電子開關電路的輸入端Sa-Sb與系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A輸出端相連；8選1多路復用電子開關電路的輸出端Da-Db與精密運算放大器輸入端相連。所述系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A由溫度傳感器PT1000與阻容濾波電路電連接組成。所述8選1多路復用電子開關電路由集成電路ADG507構成，8選1多路復用電子開關電路的輸入端為Sa-Sb，輸出端分別為Da-Db。所述精密運算放大器電路Part_B由兩路運放器U2、U3并聯組成，并聯的兩路運放器U2、U3的輸入端正極分別與8選1多路復用電子開關電路的輸出端Da-Db相連；并聯的兩路運放器U2、U3的輸入端負極分別與兩路運放器U2、U3的輸出端A、輸出端B相連；并聯的兩路運放器U2、U3的輸出端A、輸出端B分別通過電阻與運放器U4相連；并聯的兩路運放器U2、U3的輸出端A與輸出端B間連接的分壓電阻的分壓端C與運放器U5相連。所述的運放器U2、U3、U4、U5型號為集成電路AD8608；此電路原理如圖1所示，該電路主要器件包括8選1多路復用電子開關ADG507和精密運算放大器AD8608。圖1中左側實線框內表示外部PT1000溫度傳感器的連接方法；為了使電路簡潔便于理解，這里僅畫出1路PT1000采集的輸入電路即局部電路Part_A。實際電路板含有8路PT1000采集輸入電路，即使用了相同的共8個Part_A電路，其對應的輸出Sa、Sb依次接入ADG507的輸入端口S1a～S8a和S1b～S8b。局部電路Part_A和局部電路Part_B間通過ADG507相連。MCU輸出控制信號MCU-A0、MCU-A1、MCU-A2和MCU-EN，用以控制ADG507從8路PT1000輸入電路中選擇希望采集的1路信號送入Part_B，并最終輸出Output-MCU-AD1和Output-MCU-AD2至MCU。為便于說明整個電路的工作原理，這里以Sa、Sb信號經過ADG507送入Da、Db的情況為例加以說明。一種用于PT1000溫度傳感器的測量方法，其步驟如下：1）、通過PT1000測量電路的PT1000溫度傳感器采集的電信號傳輸至處理器MCU輸入端；是采用PT1000測量電路完成對PT1000溫度傳感器信號的轉換、校準和采樣；即將PT1000的電阻值轉換為電壓值信號，并將其與供電參考電壓一起送入處理器MCU；MCU輸出控制信號MCU-A0、MCU-A1、MCU-A2和MCU-EN，用以控制ADG507從8路PT1000輸入電路中選擇希望采集的1路信號送入Part_B，并最終輸出Output-MCU-AD1和Output-MCU-AD2至MCU；2）、處理器MCU對送入的電壓信號進行AD轉換后，根據電壓值計算出電阻值，并根據傳感器電阻與溫度的推算公式計算出溫度值；當系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A 采集的電信號經8選1多路復用電子開關電路的輸入端Sa-Sb進入集成電路ADG507處理送入精密運算放大器電路Part_B 的輸入端Da、Db的情況：處理器MCU對Uout1進行12位采樣精度的AD轉換，有 （1）運放U4作為差分放大器使用，有（2）運放U2、U3作為同相緩沖器使用，結合ADG507的信號轉接作用有： （3） （4） （5）故將公式（5）、（2）代入（1）中，且，則有（6）根據設計，理想情況下AD采樣的基準電壓Uref與采樣電路供電電壓U相等為5V，公式（6）可以簡本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，其特征是：包括：系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A、8選1多路復用電子開關電路和精密運算放大器，所述的8選1多路復用電子開關電路的輸入端Sa?Sb與系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A輸出端相連；8選1多路復用電子開關電路的輸出端Da?Db與精密運算放大器輸入端相連。

【技術特征摘要】
1.一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，其特征是：包括：系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A、8選1多路復用電子開關電路和精密運算放大器，所述的8選1多路復用電子開關電路的輸入端Sa-Sb與系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A輸出端相連；8選1多路復用電子開關電路的輸出端Da-Db與精密運算放大器輸入端相連。2.根據權利要求1所述的一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，其特征是：所述系統外部溫度傳感器PT1000采集輸入電路Part_A由溫度傳感器PT1000與阻容濾波電路電連接組成。3.根據權利要求1所述的一種用于PT1000溫度傳感器的測量電路，其特征是：所述8選1多路復用電子開關電路由集成電路ADG507構成，8選1多路復用電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊迅，
申請(專利權)人：河南柴油機重工有限責任公司，
類型：新型
國別省市：河南;41