[实用新型]一种基于嵌入式技术的PT100温度变送器装置

说明书

本实用新型的基于嵌入式技术的PT100温度变送器装置，包括PT100热电阻温度传感器、恒流源电路、运算放大器电路、模数转换器电路、CPU电路、通讯电路，通过增加模拟量处理电路的高精度低温漂稳压源，结合二次低频滤波与卡尔曼滤波，使得输出信号更平滑，响应更迅速，CAN总线在距离和通讯速率上选取了更好的结合点，精度高，可靠性好，能够适应恶劣环境，反应速度快，能够在各种严酷的条件下，以高稳定性、高精度的参数实现数据采集与通讯的功能。

技术领域

本实用新型涉及一种基于嵌入式技术的PT100温度变送器装置。

背景技术

工业领域中通常采用温度、压力、流量参数作为基础常采集模拟量，在船舶行业中，随着船舶电器自动化技术的全面推广应用，向着高度集成化和实时化的方向不断发展，对船舶系统的运行安全性和稳定性要求也越来越高，而传统温度传感器精度低，可靠性不好，不能适应船舶系统灵活组网的要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种精度高，可靠性好，能够适应恶劣环境，反应速度快，基于嵌入式技术的PT100温度变送器装置。

本实用新型的基于嵌入式技术的PT100温度变送器装置，其特征在于：包括PT100热电阻温度传感器，PT100热电阻温度传感器连接有能够为PT100热电阻温度传感器提供恒定电流的恒流源电路，和能够对PT100热电阻温度传感器初次滤波后的电压进行二次滤波处理的运算放大器电路，运算放大器电路经模数转换器电路连接有能够根据模数转换器电路传输的数字信号计算PT100热电阻温度传感器实际电阻值的CPU电路，CPU电路能够根据PT100热电阻温度传感器的实际电阻值换算准确温度数据并进行三次滤波，CPU电路经通讯电路连接至外部控制单元；

所述恒流源电路设置有两组电流发生器，每组电流发生器设置有一个恒流配置电阻、两个并列设置的第一恒流配置电容、第二恒流配置电容，和一个电流微调电阻；

所述运算放大器电路设置有一个放大器模拟电源和四个运算放大器增益配置电阻，四个运算放大器增益配置电阻分别为连接在PT100热电阻温度传感器两端的第一运算放大器增益配置电阻、第二运算放大器增益配置电阻，和连接在运算放大器电路与模数转换器电路之间的第三运算放大器增益配置电阻，以及连接在运算放大器电路接地端的第四运算放大器增益配置电阻；

所述模数转换器电路设置有基准电压源和模数转换芯片；

所述CPU电路包括主电源电路、CPU芯片、有源晶振芯片和去耦电容；

所述通讯电路包括通讯电源电路、通讯芯片、通讯保护器件；

所述CPU电路、通讯电路与外部控制中心之间通过CAN总线通讯连接，CAN总线通讯速率为125K；

所述恒流源电路的恒定电流为1mA，PT100热电阻温度传感器的采样电阻值区间为50Ω～420Ω；

所述模数转换器电路的参考基准电压源型号为REF5040；

所述CPU电路的三次滤波为卡尔曼滤波。

本实用新型的基于嵌入式技术的PT100温度变送器装置，通过增加模拟量处理电路的的高精度低温漂稳压源，结合二次低频滤波与卡尔曼滤波，使得输出信号更平滑，响应更迅速，CAN总线在距离和通讯速率上选取了更好的结合点，精度高，可靠性好，能够适应恶劣环境，反应速度快，能够在各种严酷的条件下，以高稳定性、高精度的参数实现数据采集与通讯的功能。

附图说明

图1是本实用新型实施例基于嵌入式技术的PT100温度变送器装置电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例基于嵌入式技术的PT100温度变送器装置原理结构示意图。

具体实施方式