一種全功能溫度變送器制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種全功能溫度變送器。它包括前端輸入電路、切換電路和模數(shù)采樣電路，其中前端輸入電路連接熱電偶、二線制熱電阻、三線制熱電阻或四線制熱電阻中的一種或多種；切換電路一方面連接前端輸入電路，另一方面連接模數(shù)采樣電路，模數(shù)采樣電路連接微控制器。通過對切換電路的不同模式配置，可以實現(xiàn)熱電偶、二線制熱電阻、三線制熱電阻、四線制熱電阻四種工作狀態(tài)的切換。該全功能溫度變送器統(tǒng)一了同類產(chǎn)品的硬件實現(xiàn)方式，增加了產(chǎn)品的功能，也擴(kuò)大了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種溫度變送器，尤其涉及一種內(nèi)置切換電路，可以實現(xiàn)熱電偶與熱電阻之間、熱電阻不同線制之間切換的全功能溫度變送器，屬于工業(yè)自動化儀表

技術(shù)介紹
變送器(transmitter)是將所感知的物理量、化學(xué)量等信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號，從而便于測量和傳輸?shù)膫鞲醒b置。它是信號變換器與傳感器整合為一體的產(chǎn)物，也是工業(yè)自動化儀表的重要組成部分。溫度變送器是目前最常用的變送器品種之一。根據(jù)所測溫度范圍的不同，溫度變送器分為熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器。它們分別采用熱電偶或者熱電阻作為前段輸入，通過AD采樣后轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度信號。在現(xiàn)有技術(shù)中，常用的溫度變送器基本為單偶單阻型，即采用一種類型的傳感器(熱電偶或者熱電阻)作為前段輸入。其中，對于采用熱電阻作為前段輸入的溫度變送器，又包括二線制、三線制、四線制三種類型。通常情況下，一種溫度變送器只能采用熱電偶或者熱電阻的一種連接方式。在申請?zhí)枮?0112127.8的中國專利技術(shù)專利申請中，提出了一種工頻交流量的測量方法及其測量前端。該測量前端通過模式“命令”進(jìn)行測量線路制式的配置，用戶可以完全根據(jù)其實際線路情況按照順序依次接入CT和PT測點，而不管其制式如何，然后通過“命令”將具體的線路制式及所連接的通道號告訴前端，前端提供的CT、PT通道可由用戶任意配置使用。該測量前端可以最大限度地節(jié)省用戶投資，用戶不必為自己不同的測量要求選擇多種型號的儀器，也不必因為測量要求或線制的改變而浪費前端提供的測點。但是，該技術(shù)方案中并沒有針對溫度變送器的具體設(shè)計。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種全功能溫度變送器(簡稱溫度變送器)。該溫度變送器內(nèi)置切換電路，可以實現(xiàn)熱電偶與熱電阻之間、熱電阻不同線制之間的自動切換。為實現(xiàn)上述的目的，本技術(shù)采用下述的技術(shù)方案:—種全功能溫度變送器，包括前端輸入電路、切換電路和模數(shù)采樣電路，其特征在于:所述前端輸入電路連接熱電偶、二線制熱電阻、三線制熱電阻或四線制熱電阻中的一種或多種；所述切換電路一方面連接所述前端輸入電路，另一方面連接所述模數(shù)采樣電路，所述模數(shù)采樣電路連接微控制器。其中較優(yōu)地，所述切換電路由選擇器芯片組成；所述模數(shù)采樣電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片組成。[0011 ] 其中較優(yōu)地，所述切換電路包括兩個74HC4052芯片，其中一個74HC4052芯片用于完成所述前端輸入電路的各端口之間互相連接的切換，另一個74HC4052芯片用于完成所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片的參考輸入源的選擇。其中較優(yōu)地，在熱電偶工作模式下，74HC4052芯片的模式配置為MODEO = O, MODE I=0，外部接線方法是第二端口、第一端口分別連接熱電偶的正、負(fù)端，第三端口、第四端口懸空。其中較優(yōu)地，在二線制熱電阻工作模式下，74HC4052芯片的模式配置為MODEO =0、MODEl= 1，外部接線方法是第三端口和第四端口連通，第一端口和第二端口連通，熱電阻連接在第二端口和第三端口之間，第一端口、第四端口懸空。其中較優(yōu)地，在三線制熱電阻工作模式下，74HC4052芯片的模式配置為MODEO =1、MODEl= 0，外部接線方法是第三端口和第四端口被短接，熱電阻連接在第二端口和第三端口之間，第一端口、第二端口接熱電阻雙線的一端，第三端口接熱電阻單線的一端。其中較優(yōu)地，在四線制熱電阻工作模式下，74HC4052芯片的模式配置為MODEO =UMODEl = 1，外部接線方法是第四端口、第三端口接熱電阻一端，第二端口、第一端口接熱電阻另一端。本技術(shù)所提供的全功能溫度變送器中內(nèi)置切換電路。利用此切換電路，通過MCU對切換電路的不同模式配置，可以實現(xiàn)熱電偶、二線制熱電阻、三線制熱電阻、四線制熱電阻四種工作狀態(tài)的切換。該全功能溫度變送器統(tǒng)一了同類產(chǎn)品的硬件實現(xiàn)方式，增加了產(chǎn)品的功能，也擴(kuò)大了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。附圖說明圖1為本技術(shù)所提供的溫度變送器的邏輯框圖；圖2為本技術(shù)的一個實施例中，所使用的74HC4052芯片的邏輯功能框圖；圖3為熱電偶工作模式下，切換電路的連接狀態(tài)框圖；圖4為二線制熱電阻工作模式下，切換電路的連接狀態(tài)框圖；圖5為三線制熱電阻工作模式下，切換電路的連接狀態(tài)框圖；圖6為四線制熱電阻工作模式下，切換電路的連接狀態(tài)框圖。具體實施方式圖1為本技術(shù)所提供的溫度變送器的邏輯框圖。該溫度變送器包括前端輸入電路、切換電路、模數(shù)(AD)采樣電路和MCU (微控制器)。其中，前端輸入電路連接熱電偶、二線制熱電阻、三線制熱電阻或四線制熱電阻中的一種或多種。該前端輸入電路連接切換電路，切換電路連接AD采樣電路，并通過AD采樣電路連接MCU。該MCU通過對切換電路不同模式的選擇和控制，實現(xiàn)熱電偶/熱電阻的切換，以及熱電阻不同線制的切換。下面對此展開詳細(xì)具體的說明。在本溫度變送器中，切換電路由選擇器芯片組成，AD采樣電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片組成。該選擇器芯片可以選用74HC4052、MAX4618或HCF4052等具有類似功能的集成電路芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片可以選用AD7705、AD7706或AD7714等具有類似功能的集成電路芯片。相應(yīng)地，MCU可以選用68HC05、68HC08或68HC11等具有類似功能的集成電路芯片。在本溫度變送器的一個實施例中，選擇器采用兩個74HC4052芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用一個AD7705芯片。圖2為74HC4052芯片的邏輯功能框圖。該芯片是一個雙路選擇器，其通過端口 9、端口 10控制端口 3與端口 1、5、2、4，端口 13與端口 12、14、15、11的連通狀態(tài)。具體連通狀態(tài)如表I所示。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種全功能溫度變送器，包括前端輸入電路、切換電路和模數(shù)采樣電路，其特征在于：所述前端輸入電路連接熱電偶、二線制熱電阻、三線制熱電阻或四線制熱電阻中的一種或多種；所述切換電路一方面連接所述前端輸入電路，另一方面連接所述模數(shù)采樣電路，所述模數(shù)采樣電路連接微控制器。

【技術(shù)特征摘要】
1.種全功能溫度變送器，包括前端輸入電路、切換電路和模數(shù)采樣電路，其特征在于: 所述前端輸入電路連接熱電偶、二線制熱電阻、三線制熱電阻或四線制熱電阻中的一種或多種； 所述切換電路一方面連接所述前端輸入電路，另一方面連接所述模數(shù)采樣電路，所述模數(shù)采樣電路連接微控制器。2.權(quán)利要求1所述的全功能溫度變送器，其特征在于: 所述切換電路由選擇器芯片組成。3.權(quán)利要求1所述的全功能溫度變送器，其特征在于: 所述模數(shù)采樣電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片組成。4.權(quán)利要求2或3所述的全功能溫度變送器，其特征在于: 所述切換電路包括兩個74HC4052芯片，其中一個74HC4052芯片用于完成所述前端輸入電路的各端口之間互相連接的切換，另一個74HC4052芯片用于完成所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片的參考輸入源的選擇。5.權(quán)利要求4所述的全功能溫度變送器，其特征在于: 在熱電偶工作模式下，74HC4052芯片的模式配置為MODEO = O, MODE I = 0，外部接線方法是第...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張平，謝翔，朱愛松，
申請(專利權(quán))人：北京維盛新儀科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：