[发明专利]多通道温度采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业控制领域，更具体地说，涉及一种多通道温度采集装置。

背景技术

温度采集及控制广泛运用在工业控制的各个领域，尤其是在冶金、化工、机械加工、工业制造等领域，在这些领域，温度对测量或加工的影响非常明显，温度采集及控制的好坏、运行性能的合适与否，将直接影响到产品质量、设备运行效率等。

在温度采集时，工业上通常采用热电阻（RTD）或热电偶(TC)等温度传感器将温度转换为电信号，然后使用专用的温度检测系统进行检测，并以此进行温度控制。在温度控制时，温度检测的精度及可靠性则尤为重要。在PLC市场中，就有专门用于这类温度采集及控制的温度模块。该温度模块通过模数转换（ADC）处理单元采样，将温度传感器产生的电信号转换为数字信号，然后传送到控制系统中，再换算为温度值，最终实现温度检测。

如图1所示，是现有的一种温度采集模块，其ADC处理单元12与微控制单元（MCU）11之间直接电气连接，即直接将传感器通路与微控制单元电气连接在一起。如图2所示，是另一温度采集模块的示意图，其ADC处理单元22与微控制单元21的之间做了隔离，但不同温度传感器通道之间并未做隔离，而是电气上直接连接在同一个ADC处理单元22上。

由于工业现场环境通常比较恶劣，不同控制器之间往往相互存在干扰，不同信号源之间也容易产生串扰，如果不对这些干扰做很好的处理，则温度检测及控制系统的可靠性大打折扣。例如图1所示的温度采集模块，由于温度采集单元与微控制单元之间未做隔离，其采得的温度往往精度非常有限，容易产生误差；而图2所示的温度采集模块，虽然其温度采集单元与微控制单元之间做了隔离，但各采样通道之间并未做隔离，虽然抗干扰能力有所提升，但不同通道之间的干扰导致温度采集精度受影响的问题还是无法解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述温度采集模块因干扰而导致精度受影响的问题，提供一种多通道温度采集装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种多通道温度采集装置，包括通道隔离单元、ADC处理单元、微控制单元以及多个温度传感器，所述ADC处理单元包括模数转换器且该模数转换器的输入接口连接通道隔离单元、输出接口连接微控制单元，其中：所述通道隔离单元包括多个通道隔离开关且每一温度传感器经由不同通道隔离开关连接到模数转换器的输入接口；每一所述通道隔离开关包括光耦或光耦继电器中的一个以及开关控制电路，且所述光耦或光耦继电器的副边连接温度传感器与模数转换器的输入接口、原边连接到开关控制电路，所述开关控制电路的输入端连接微控制单元的控制信号输出端口。

在本发明所述的多通道温度采集装置中，所述模数转换器的输入接口具有三个输入端子，每一通道隔离开关包括三个光耦或光耦继电器且每一光耦或光耦继电器的副边的一端连接模数转换器的一个输入端子、另一端连接温度传感器的一个输出端子。

在本发明所述的多通道温度采集装置中，所述多个温度传感器包括三线热电阻、二线热电阻和/或热电偶，并在温度传感器为热电偶时所述模数转换器的其中一个输入端子空接。

在本发明所述的多通道温度采集装置中，所述采集装置还包括电流源且该电流源位于ADC处理单元，且该电流源分别连接到每一温度传感器。

在本发明所述的多通道温度采集装置中，所述通道隔离单元包括多个电源开关，所述电流源经由该多个电源开关分别连接到对应的温度传感器。

在本发明所述的多通道温度采集装置中，所述模数转换器的输出接口经由隔离器连接到微控制单元。

本发明的多通道温度采集装置具有以下技术效果：通过光耦或光耦继电器实现了多个温度传感器信号的隔离，提高了多通道温度采集装置的抗干扰能力，使得温度采集的精度大大提高。

附图说明

图1是现有温度采集装置的示意图。

图2是另一现有温度采集装置的示意图。

图3是本发明多通道温度采集装置第一实施例的示意图。

图4是图3中通道隔离单元的详细结构示意图。

图5是本发明多通道温度采集装置第二实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。