基于铂热电阻的双恒定交流源激励温度测量装置制造方法及图纸

一种基于铂热电阻的双恒定交流源激励温度测量装置,具有：进行频率选择的正弦波发生电路；移相电路，该电路接正弦波产生电路；正弦恒流激励电路，该电路接正弦波发生电路；温度传感器及调理电路，该电路接正弦恒流激励电路；差分放大电路，该电路接温度传感器及调理电路；锁相放大电路，该电路接差分放大电路和移相电路；低通滤波电路，该电路接锁相放大电路；数据采集与处理电路，该电路接低通滤波电路；显示电路，该电路接数据采集与处理电路，本装置结构简单、设计合理、抗内部噪声和外部电磁干扰能力强、测试准确度高，可推广应用到温度测量技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于温度测量装置或设备
，具体涉及到一种基于铂热电阻的双恒定交流源激励温度测量装置。
技术介绍
温度是测量和控制的重要参数之一，选用铂热电阻温度传感器具有测量范围宽和测量准确的特点。传统的方法是采用等值双恒定直流源分别激励由铂热电阻T100和标准电阻RN＝100欧组成的电桥电路，将温度引起的传感器阻值的变化转换为电压信号送人差分放大器放大、调理后由控制系统实现A/D转换、计算和结果显示。该方法的不足：其一是抗内部噪声和外部电磁干扰的能力较差，其二是为了减少恒流源流过Rt和RN的自身发热产生的误差，通常恒流源选1～3mA，所以差值电压信号很小，不利于提高测试准确度。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服上述温度测量装置的不足,提供一种设计合理、结构简单、抗内部噪声和外部电磁干扰能力强、测试准确度高的基于铂热电阻的双恒定交流源激励温度测量装置。解决上述技术问题采用的技术方案是：具有：进行频率选择的正弦波发生电路；移相电路，该电路的输入端接正弦波产生电路的输出端；正弦恒流激励电路，该电路的输入端接正弦波发生电路的输出端；温度传感器及调理电路，该电路的输入端接正弦恒流激励电路的输出端；差分放大电路，该电路的输入端接温度传感器及调理电路的输出端；锁相放大电路，该电路的输入端接差分放大电路和移相电路的输出端；低通滤波电路，该电路的输入端接锁相放大电路的输出端；数据采集与处理电路，该电路的输入端接低通滤波电路的输出端；显示电路，该电路的输入端接数据采集与处理电路的输出端。本技术的正弦波发生电路为：集成电路U1的7脚接集成电路U2的6脚、6脚接集成电路U2的4脚并接地、4脚接集成电路U2的5脚、2脚接移相电路、1脚接3.3V电源、16脚通过电阻R11接3.3V电源、15脚接开关S1的一端、20脚接地，集成电路U2的1脚接集成电路U3的2脚、2脚接集成电路U3的3脚并接地、3脚接地、10脚接集成电路U3的6脚和电容C5的一端、9脚和8脚接3.3V电源，集成电路U3的7脚接5V电源的正极、4脚接5V电源的负极，开关S1的另一端接地，电容C5的另一端接温度传感器及调理电路；集成电路U1的型号为MSP430G2553、集成电路U2的型号为DAC7811、集成电路U3的型号为OP07。本技术的正弦恒流激励电路为：集成电路U4的3脚接电容C5的另一端和集成电路U5的3脚、2脚接三极管BG2的发射极并通过电阻R8接地、7脚接电容C1的一端并接5V电源的正极、4脚接电容C6的一端和5V电源的负极、6脚接三极管BG1的基极，集成电路U5的2脚接三极管BG4的发射极并通过电阻R10接地、7脚接电容C13的一端和5V电源的正极、4脚接电容C15的一端和5V电源的负极、6脚接三极管BG3的基极，三极管BG1的集电极接差分放大电路和三极管BG2的集电极并接温度传感器及调理电路、发射极接三极管BG2的基极，三极管BG3的发射极接三极管BG4的基极、集电极接差分放大电路和三极管BG4的集电极并接温度传感器及调理电路，电容C1、电容C6、电容C15、电容C13的另一端接地；集成电路U4、集成电路U5的型号为OP07。本技术的温度传感器及调理电路为：热电阻Rn1的一端接三极管BG1的集电极、另一端接5V电源的正极，可调电阻R9的一端接三极管BG3的集电极、另一端接5V电源的正极。本技术的差分放大电路为：集成电路U6的1脚接可调电阻R2的固定端、2脚接电容C12的一端和电容C10的正极并通过电阻R7接地、3脚接电容C2的一端和电容C4的负极并通过电阻R3接地、4脚接电容C7的一端和5V电源的负极、8脚接可调电阻R2的可调端、7脚接5V电源正极、6脚接锁相放大电路、5脚接地，电容C2的另一端和电容C4的正极接三极管BG1的集电极，电容C12的另一端和电容C10的正极接三极管BG3的正极，电容C7的另一端接地；集成电路U6的型号为AD620。本技术的锁相放大电路为：集成电路U7的1脚接集成电路U7的16脚、2脚接集成电路U6的6脚、8脚接电容C8的一端和5V电源的负极、10脚接地、20脚和19脚接集成电路U7的15脚、14脚接地、12脚通过电阻R4接低通滤波电路和电容C11的正极以及电容C9的一端，电容C8的另一端接地，电容C9的另一端接地、电容C11的负极接地；集成电路U7的型号为AD630。由于本技术采用了正弦波发生电路、正弦恒流激励电路、温度传感器及调理电路、差分放大电路、移相电路、锁相放大电路、低通滤波电路、数据采集与处理电路、显示电路，正弦波发生电路的频率选择远离工频，避开了工频强电的干扰；正弦恒流激励电路、温度传感器及调理电路将温度引起的传感器阻值的变化转换为电压信号送入高阻低噪声运算放大器AD620提取出响应信号；响应信号送入锁相放大电路，利用已知信号频率移相后作为AD630构成的锁相放大电路的参考信号，锁定后的信号在很大程度上克服了内部噪声和外部电磁干扰的影响；在按键控制下的间歇式激励工作方式，可以扩大激励电流为0-20mA，从源头上减少了温度传感器和标准电阻的通电时间，改善了自热效应对测试结果产生的影响。本装置设计合理、结构简单、抗内部噪声和外部电磁干扰能力强、测试准确度高，可推广应用到温度测量
附图说明图1是本技术的电气原理方框图。图2是本技术的电子线路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步详细说明，但本技术不限于这些实施例。实施例1在图1中，本技术基于铂热电阻的双恒定交流源激励温度测量装置由正弦波发生电路、正弦恒流激励电路、温度传感器及调理电路、差分放大电路、锁相放大电路、移相电路、低通滤波电路、数据采集与处理电路、显示电路连接构成，正弦波发生电路的输出端接正弦恒流激励电路和移相电路的输入端，正弦恒流激励电路的输出端接温度传感器及调理电路的输入端，温度传感器及调理电路的输出端接差分放大电路的输入端，差分放大电路的输出端接锁相放大电路的输入端，移相电路的输出端接锁相放大电路的输入端，锁相放大电路的输出端接低通滤波电路的输出端，低通滤波电路的输出端接数据采集与处理电路的输入端，数据采集与处理电路的输出端接显示电路。本实施例的正弦波发生电路由集成电路U1、集成电路U2、集成电路U3、电阻R11、电容C5、开关S1连接构成，集成电路U1的型号为MSP430G2553、集成电路U2的型号为DAC7811、集成电路U3的型号为OP07。集成电路U1的7脚接集成电路U2的6脚、6脚接集成电路U2的4脚并接地、4脚接集成电路U2的5脚、2脚接移相电路、1脚接3.3V电源、16脚通过电阻R11接3.3V电源、15脚接开关S1的一端、20脚接地，集成电路U2的1脚接集成电路U3的2脚、2脚接集成电路U3的3脚并接地、3脚接地、10脚接集成电路U3的6脚和电容C5的一端、9脚和8脚接3.3V电源，集成电路U3的7脚接5V电源的正极、4脚接5V电源的负极，开关S1的另一端接地，电容C5的另一端接温度传感器及调理电路。正弦波发生电路的频率选择远离工频，避开了工频强电的干扰。本实施例的移相电路由集成电路U1和电容C14构成，集成电路U1的型号为MSP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于铂热电阻的双恒定交流源激励温度测量装置,其特征在于具有：进行频率选择的正弦波发生电路；移相电路，该电路的输入端接正弦波产生电路的输出端；正弦恒流激励电路，该电路的输入端接正弦波发生电路的输出端；温度传感器及调理电路，该电路的输入端接正弦恒流激励电路的输出端；差分放大电路，该电路的输入端接温度传感器及调理电路的输出端；锁相放大电路，该电路的输入端接差分放大电路和移相电路的输出端；低通滤波电路，该电路的输入端接锁相放大电路的输出端；数据采集与处理电路，该电路的输入端接低通滤波电路的输出端；显示电路，该电路的输入端接数据采集与处理电路的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种基于铂热电阻的双恒定交流源激励温度测量装置,其特征在于具有：进行频率选择的正弦波发生电路；移相电路，该电路的输入端接正弦波产生电路的输出端；正弦恒流激励电路，该电路的输入端接正弦波发生电路的输出端；温度传感器及调理电路，该电路的输入端接正弦恒流激励电路的输出端；差分放大电路，该电路的输入端接温度传感器及调理电路的输出端；锁相放大电路，该电路的输入端接差分放大电路和移相电路的输出端；低通滤波电路，该电路的输入端接锁相放大电路的输出端；数据采集与处理电路，该电路的输入端接低通滤波电路的输出端；显示电路，该电路的输入端接数据采集与处理电路的输出端。2.根据权利要求1所述的基于铂热电阻的双恒定交流源激励温度测量装置，其特征在于所述的正弦波发生电路为：集成电路U1的7脚接集成电路U2的6脚、6脚接集成电路U2的4脚并接地、4脚接集成电路U2的5脚、2脚接移相电路、1脚接3.3V电源、16脚通过电阻R11接3.3V电源、15脚接开关S1的一端、20脚接地，集成电路U2的1脚接集成电路U3的2脚、2脚接集成电路U3的3脚并接地、3脚接地、10脚接集成电路U3的6脚和电容C5的一端、9脚和8脚接3.3V电源，集成电路U3的7脚接5V电源的正极、4脚接5V电源的负极，开关S1的另一端接地，电容C5的另一端接温度传感器及调理电路；集成电路U1的型号为MSP430G2553、集成电路U2的型号为DAC7811、集成电路U3的型号为OP07。3.根据权利要求1所述的基于铂热电阻的双恒定交流源激励温度测量装置，其特征在于所述的正弦恒流激励电路为：集成电路U4的3脚接电容C5的另一端和集成电路U5的3脚、2脚接三极管BG2的发射极并通过电阻R8接地、7脚接电容C1的一端并接5V电源的正极、4脚接电容C6的一端和5V电源的负极、6脚接三极管BG1的基极，集成电路U5的2脚接三极管BG4的发射极并通过电阻R10接地、7脚接电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：申淼，张倩，胡婷，
申请(专利权)人：西安交通大学城市学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61