[发明专利]一种基于电能表的外部测温电路

说明书

本发明公开了一种基于电能表的外部测温电路。该电能表包含主MCU模块以及外部测温电路模块。所述的MCU模块中的AD电压比较器将比较电压生成电路产生的电压和模拟输入电压进行比较。所述外部测温电路模块选取NTC热敏电阻以及阻值为10KΩ的定值电阻。与现有的使用MCU中自带的测温模块或者直接使用热敏电阻进行测量，使用本发明利用AD以及外部测温电路，旨在实现准确测量电能表MUC外部的温度，误差在正负1℃以内。

技术领域

本发明涉及一种电能表，特别是一种基于电能表的外部测温电路的电能表，属于电力计量及通信领域。

背景技术

在电表中，需要测量电能表的表内温度。

目前使用MCU中自带的测温模块，会导致测量的温度与实际温度有较大的偏差。若是直接使用热敏电阻进行测量，由于热敏电阻作为一种测温元件其优点和缺陷都十分突出,热敏电阻体积小,响应时间短；信号输出大,灵敏度高；但是热敏电阻的一致性较差,基本没有互换性。这些给使用前的检测工作提出了更高的要求,除了检验其性能是否符合使用要求外,还必须测量出每个元件的电阻值与温度对应的关系。

发明内容

本发明是一种基于电能表的外部测温电路。

本发明的技术方案包括：主MCU模块以及外部测温电路模块。

其特征在于：a、MCU模块中的AD电压比较器将比较电压生成电路产生的电压和模拟输入电压进行比较。b、外部测温电路包含10K的定值电阻。c、热敏电阻选择NTC热敏电阻器APR03-103F3435FB-10K-R0603。 d、AD根据外部测温电路采样的电压，利用公式V_O＝Vref*Rx/(Rx+Rt)，计算出热敏电阻的阻值，再根据阻值与温度的关系反推出实际的温度。

附图说明

图1：一种基于电能表的外部测温电路方案的系统框图。

图2：测温电路的框图

图3：热敏电阻阻值与温度的关系表(1)

图4：热敏电阻阻值与温度的关系表(2)

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的一种基于电能表的外部测温电路需要MCU的AD模块与测温电路模块连接。

如图2所示，外部测温电路使用热敏电阻Rt与定值电阻Rx串联，再与电容C并联。

热敏电阻的选取：

NTC热敏电阻阻值与温度的关系为

式中A、B为材料和工艺决定的常数，T为绝对温度(K)Rt是热敏电阻在温度为t时的阻值。

对(1)式进行求一阶导数得：

上式表示测温电路输出电压灵敏的，为求出拐点温度Tp与串联精密电阻Rx的关系，对上式再进行求导经计算整理得：

令得2TRx+2TRt-BRt+BRx＝0即：

当T＝Tp时

电表内的电路供电压为5V，采取温度范围为(-25,60)Tp＝18度＝273+18＝291K，RTp＝13200通过上式可得Rx＝9375故，电路选择为10KΩ。

AD根据外部测温电路采样的电压，利用公式V_O＝Vref*Rx/(Rx+Rt)，计算出热敏电阻的阻值，再根据阻值与温度的关系反推出实际的温度，阻值与温度关系见图3和图4。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。