[实用新型]一种太阳能热水器温度采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热水器技术领域，尤其涉及一种太阳能热水器温度采集系统。

背景技术

太阳能热水器以其安全、经济、适用、无污染等特点逐渐被城乡居民所接受，而其温度采集系统又是设计的关键。常用的温度传感器包括：热电偶、热敏电阻、集成式温度传感器、热电阻等，因为太阳能热水器置于室外，工作环境恶劣，常用的温度传感器性能不够稳定，信号采集精度差。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能热水器温度采集系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种太阳能热水器温度采集系统，其特征在于：包括上位机和与上位机通过RS485模块连接的下位机，所述下位机输入端与调理电路连接，所述调理电路通过多路选择芯片与温度传感器连接，所述下位机输出端与大功率固态继电器连接，所述大功率固态继电器与辅助加热器、循环泵、伴热带和水上电磁阀连接。

上述的一种太阳能热水器温度采集系统，其特征在于：所述上位机和下位机采用PIC16F877单片机。

上述的一种太阳能热水器温度采集系统，其特征在于：所述多路选择芯片采用多路选择芯片CD4051。

上述的一种太阳能热水器温度采集系统，其特征在于：所述温度传感器为基于铂电阻PT1000的电桥电路。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单、使用方便、性能稳定、控制精度高，有效解决了现有技术的不足。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图。

图2是本实用新型的放大电路原理图。

图3是本实用新型的电桥电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种太阳能热水器温度采集系统，其特征在于：包括上位机1和与上位机1通过RS485模块2连接的下位机3，所述下位机3输入端与调理电路4连接，所述调理电路4通过多路选择芯片5与温度传感器6连接，所述下位机3输出端与大功率固态继电器8连接，所述大功率固态继电器8与辅助加热器9、循环泵10、伴热带11和水上电磁阀12连接。

由于太阳能热水器的工作环境限制，将下位机(PIC16F877)置于集热现场，主要实现温度采集功能，温差循环控制功能，即控制循环泵、上水阀、辅助电加热器、伴热带的启停，并与上位机(PIC16F877)进行485通信，将采集的温度水位信息送到上位机去显示。

温度采集处理电路的主要功能是将铂电阻传感器PT1000采集的温度信号，经桥式信号检测电路转换为电压信号，再经弱信号仪表放大器MCP602进行两级放大，及非线性A／D转换，转换成能够识别的数字量，暂存在单片机的存储器中。

温度采集电路是将单片机的RA2、RA3、RA4连接多路选择芯片CD4051的地址位A、B、C端口，由单片机设定采集哪一路温度信息，将RA0设定为模拟通道。

本设计调理电路的放大电路选用MCP602作为放大器，由其构成的放大电路图如图2所示。其中：VREF=0 V，R1=300 kΩ，R2=10 kΩ，这是一个简单的2级放大电路，通过调节可变电阻RG可以改变其放大倍数，便于以后的调试。两级放大后的输出电压VOUT通过电桥电路采集来的信号比较微弱，需要进行适当的放大，才能转换成单片机所能识别的0 V到5 V的信号。为此，要合理地设定可变电阻RG的值来选择合适的放大倍数。选择过程如下：

当RG=20 kΩ，放大倍数约为61倍。在温度T=99℃时，PT1000的阻值为R=1381．26Ω，则得到VOUT=2．806 V。尽管VOUT在界限0～5 V之内，但灵敏度较小，故将RG调整到10 kΩ。

当RG=10 kΩ，放大倍数为91倍。在温度T=99℃时，PT1000的阻值为R=1381．26Ω时：VOUT=4．186 V。此时，在0～99℃温度范围内电桥的输出是0～4．186 V，VOUT在0～5 V范围内，符合设计要求。因此设计中选择尺RG=10 kΩ，放大倍数为91倍。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。