[实用新型]一种非恒流源模式的温度测量模块

说明书

技术领域

本实用新型属于电子测量技术领域，尤其是涉及一种非恒流源模式的温度测量模块。

背景技术

工业生产、电子产品中很多地方都会考虑到温度的影响因素，因此，温度测量是一项广泛且困难的技术。环境温度、电路电源的变化都会影响其测量的准确性。存在测量误差较大，影响因素多，且精确度不高等技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、测量精度高的非恒流源模式的温度测量模块，尤其适合PT100温度传感器在非恒流源模式下的温度测量。

本实用新型的技术方案是：一种非恒流源模式的温度测量模块，包括测量采样单元和数据采集单元，所述测量采样单元包括测温采样电路和基准信号采样电路，通过精密差分放大器对温度传感器R6和取样电阻R2进行等增益放大，将信号传输给数据采集单元，通过AD转换器将模拟信号转换成数字信号输出。

所述的测量采样单元由电阻R1、取样电阻R2、温度传感器R6、电容C1组成，电源+5V施加于该电路上，在取样电阻R2上产生电压信号，同时在温度传感器R6上产生电压信号，磁珠FB1、FB2、FB3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6组成采样信号滤波电路。

所述的数据采集单元由芯片U1，电容C8，电容C9，电容C10，晶振Y1组成，其中芯片U1中有两个差分放大器、一个16BIT的AD转换器、内部模拟开关电路和SPI数据接口构成，实现对测量采样信号的放大、AD转换。

进一步，所述测量采样单元，包括电容C1，所述电容C1接地，另一端分别与电阻R1一端和取样电阻R2一端连接，所述电阻R1另一端与磁珠FB1第1脚连接，且磁珠FB1第1脚与+5V电源连接，磁珠FB1第2脚与电阻R3一端连接，

所述电阻R1一端和取样电阻R2的公共端与磁珠FB2第1脚连接，磁珠FB3第2脚与电阻R4一端连接，

所述取样电阻R2另一端与磁珠FB3第1脚连接，且磁珠FB1第1脚与温度传感器R6连接，所述温度传感器R6另一端接地，磁珠FB3第2脚与电阻R5一端连接，

所述电阻R3和电阻R4之间连接有电容C2，所述电阻R4和电阻R5之间连接有电容C3，

所述电阻R3另一端与电容C4一端连接，电容C4另一端接地，所述电 阻R3和电容C4公共端与数据采集单元连接，

所述电阻R4另一端与电容C5一端连接，电容C5另一端接地，所述电阻R4和电容C5公共端与数据采集单元连接，

所述电阻R5另一端与电容C6一端连接，电容C6另一端接地，所述电阻R5和电容C6公共端与数据采集单元连接。

进一步，所述数据采集单元，包括芯片U1，所述芯片U1第7脚与电阻R3和电容C4公共端连接，所述芯片U1第6脚和第8脚串联，且芯片U1第8脚与电阻R4和电容C5公共端连接，所述芯片U1第11脚与电阻R5和电容C6公共端连接，所述芯片第9脚与电容C10一端连接，所述电容C10另一端与电压基准VERF连接，且所述芯片U1第10脚和第16脚接地，芯片U1第15脚与电容C7一端连接，电容C7另一端接地，且芯片U1第15脚与+5V电源连接，所述芯片U1第2脚和第3脚分别与晶振Y1的两端脚连接，且晶振Y1的两端脚分别于电容C9一端和电容C10一端连接，所述电容C9另一端和电容C10另一端接地，

所述芯片U1第5脚与复位电路连接，芯片U1第1脚与时钟信号连接，芯片U1第4脚与片选信号连接，芯片U1第14脚与SPI通讯接口的数据输入端连接，芯片U1第13脚与SPI通讯接口的数据输出端连接，芯片U1第12脚与指示电路连接。

进一步，所述取样电阻R2是温度系数为5ppm，精确度为0.1％的300欧姆电阻器；温度传感器R6是标准PT100温度传感器；限流电阻R1是10K阻值通用电阻器。

进一步，差分放大器增益为4。

进一步，所述芯片U1型号为AD7705。

本实用新型具有的优点和积极效果是：温度传感器和取样电阻放置于同一个电流回路中，通过两个精密差分放大器同时对温度传感器和取样电阻上产生的电压进行等增益放大，通过AD转换数据采集。不受施加于测量采样单元的电压影响，取样电阻是5ppm的标准电阻，因此该测量可以应用于不同环境温度和允许电源电压有一定范围波动的测温。

附图说明

图1是本实用新型的原理图

图2是本实用新型的测量采样单元电路连接图

图3是本实用新型的数据采集单元电路连接图