[实用新型]一种热电阻四线制实时测量电路

说明书

本实用新型公开了一种热电阻四线制实时测量电路，包括恒流源，恒流源依次串联连接被测热电阻、电阻，被测热电阻的两端与前置放大器的正负极并联连接，前置放大器的输出端与模数A/D转换器连接，其特征在于，所述的被测热电阻的一端与前置放大器的正极之间通过第一电子开关连接，被测热电阻的另一端与前置放大器的正极之间通过第二电子开关连接，被测热电阻的另一端与前置放大器的负极之间通过第三电子开关连接，前置放大器的负极与第四电子开关连接。本实用新型的测量电路实现简单、可靠，不仅适用于单通道热电阻四线制测量，也适用于多通道热电阻四线制的测量，且可以实时测量恒流源值。

技术领域

本实用新型涉及一种热电阻四线制实时测量电路，属于工业生产过程控制中温度智能测量装置的应用领域。

背景技术

在工业生产过程控制中，由于热电阻一次元件测量精度高，性能稳定，加工容易，被广泛应用于工业设备温度测量控制应用领域中。热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的感温元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到温度测量装置上，为了保证温度测量精度，热电阻用四线制测量方式已比较常见。

对电阻的测量一般有电桥和恒流源二种测量方式，由于恒流源测量方式是用恒定电流流过被测电阻，在电阻两端产生电压的方式，在工业现场信号测量抗干扰能力强，所以被广泛应用。

一般热电阻四线制测量方式电路如图1所示，电路信号转换过程如下：

1.恒流源I_G从A端流进，经热电阻R_x到B端流出，再流过电阻R_Y回到参考地；

2.前置放大器U₁把热电阻R_x两端的电压放大后送给模数A/D转换器U₂，得到测量电压V_ab；

3.根据公式V_ab＝R_x*I_G，于是得到热电阻R_x的测量值：R_x＝V_ab/I_G。

图1中的前置放大器U₁和模数A/D转换器U₂都是超低温漂和时漂的高精度器件，对测量精度的影响可以忽略。因此，影响热电阻R_x测量精度的主要是恒流源I_G的精度。

由于恒流源I_G一般随温度会有微小变化，为了得到测量的高精度，需要对恒流源I_G进行实时测量，这样需要额外的测量通道电路，导致测量恒流源I_G和测量热电阻R_x的电路不是同一个回路，测量上存在通道误差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：解决了在不增加额外测量通道电路的情况下，如何对恒流源I_G进行实时测量的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种热电阻四线制实时测量电路，包括恒流源，恒流源依次串联连接被测热电阻、电阻，被测热电阻的两端与前置放大器的正负极并联连接，前置放大器的输出端与模数A/D转换器连接，其特征在于，所述的被测热电阻的一端与前置放大器的正极之间通过第一电子开关连接，被测热电阻的另一端与前置放大器的正极之间通过第二电子开关连接，被测热电阻的另一端与前置放大器的负极之间通过第三电子开关连接，前置放大器的负极与第四电子开关连接。

优选地，所述的电阻连接参考地，前置放大器的负极与参考地之间通过第四电子开关连接。

优选地，所述的电阻为线绕电阻。

本实用新型的测量电路实现简单、可靠，不仅适用于单通道热电阻四线制测量，也适用于多通道热电阻四线制的测量，且可以实时测量恒流源值。本实用新型的测量电路生产、调试及维修简单、方便。