一种高精度温度场检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高精度温度场检测系统，涉及温控智能领域。本实用新型专利技术包括电源，与电源连接的滤波电路，与滤波电路连接的控制电路；所述控制电路包括主控电路，分别与主控电路连接的时钟电路、复位电路，与主控电路连接且以高精度数字温度传感器ADT7420为核心的温度采集电路，以及与主控电路连接且采用RS485的串口接口通讯的通讯电路，以及与通讯电路连接的保护电路；所述通讯电路接入MODBUS网络与上位机进行数据交换。本实用新型专利技术工作稳定，操作方便，体积小巧，成本低廉，实现了多点温度精确监测的功能，适用于多种需要温度调控的工业现场。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度温度场检测系统
本技术涉及一种高精度温度场检测系统，具体涉及温控智能领域。
技术介绍
温度对工、农业生产和日常生活有着重大的影响，如空调系统温度检测，电力、电讯设备之间过热故障预知检测，消防电气的非破坏性温度检测等等，可见温度监测系统的应用领域十分广泛，而随着中国工业的日益强大，工业现场的检测系统也将越来越完善，温度作为所有环境因素中作为关键的一项必然是人们所关心的对象，因此对温度的检测有着重要的现实意义。温度是工业现场环境的重要指标,它直接影响到工业现场的环境是否达标,为了能给工业现场提供一个标准的环境,首要问题是加强现场的温度的检测。但传统的方法是用温度表等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度要求的区域进行通风、降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度误差大，随机性大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种高精度温度场检测系统，旨在通过温度传感器ADT7420对工业现场的环境温度进行测量，通过STM32F103C8T6单片机对采集到的数据进行处理，由此实现各种工业现场多点温度精确监测的功能。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种高精度温度场检测系统，其特征在于包括电源，与电源连接的滤波电路，与滤波电路连接的控制电路；所述控制电路包括主控电路，分别与主控电路连接的时钟电路、复位电路，与主控电路连接且以高精度数字温度传感器ADT7420为核心的温度采集电路，以及与主控电路连接且采用RS485的串口接口通讯的通讯电路，以及与通讯电路连接的保护电路；所述通讯电路接入MODBUS网络与上位机进行数据交换。进一步的技术方案在于，所述主控电路为STM32F103C8T6单片机。进一步的技术方案在于，所述保护电路由两个自恢复保护丝和三个瞬态抑制二极管组成。进一步的技术方案在于，所述通讯电路选MAX3485作为信号接收与发送的芯片。进一步的技术方案在于，所述滤波电路包括相并联的一级滤波电路、稳压电路，以及与稳压电路连接的二级滤波电路。进一步的技术方案在于，所述稳压电路的稳压芯片为AMS1117系列稳压器，其电压输出为3.3V。进一步的技术方案在于，所述温度采集电路核心采用ADT7420高精度数字温度传感器，其与单片机通讯方式采用I2C协议。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术采用意法半导体公司生产的STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，利用ADT7420数字型温度传感器，采用外部供电的方式，对工业现场进行高精度的实时温度监测，避免局部温度过高。这里，我们采用I2C通讯协议实现STM32F103C8T6单片机与传感器之间的通讯，以RS485作为串行接口，并接入MODBUS工业网络与上位机进行数据通信，从而达到多点实时监测的目的，同时上位机也可对所得数据做分析，显示，存储等进一步处理。在封装上我们采用铝合金氧化工艺，既满足了对外壳的导热性的要求也满足了对产品的外观精巧美观性的要求。实例表明，该装置工作稳定，操作方便，体积小巧，成本低廉，实现了多点温度精确监测的功能，适用于多种需要温度调控的工业现场。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术框架原理图；图2是本技术连接时钟电路、复位电路的主控电路图；图3是本技术温度采集电路图；图4-5分别是一、二级滤波电路图；图6是本技术稳压电路图；图7-8是本技术的带有保护电路的通讯电路图。具体实施方式下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。如图所示，本技术阐述了一种高精度温度场检测系统，其特征在于包括电源，与电源连接的滤波电路，与滤波电路连接的控制电路；所述控制电路包括主控电路，分别与主控电路连接的时钟电路、复位电路，与主控电路连接且以高精度数字温度传感器ADT7420为核心的温度采集电路，以及与主控电路连接且采用RS485的串口接口通讯的通讯电路，以及与通讯电路连接的保护电路；ADT7420是一款4mm×4mmLFCSP封装高精度数字温度传感器，可在较宽的工业温度范围内提供突破性的性能。它内置一个带隙温度基准源、一个温度传感器和一个16位ADC，用来监控温度并进行数字转换，分辨率为0.0078℃。默认ADC分辨率设置为13位(0.0625℃)。ADC分辨率为用户可编程模式，可通过串行接口更改。ADT7420的保证工作电压范围为2.7V至5.5V；工作电压为3.3V时，平均电源电流的典型值为210A。ADT7420具有关断模式，可关断器件，3.3V时的关断电流典型值为2.0A。额定工作温度范围为-40℃至+150℃。引脚A0和A1用于地址选择，可为ADT7420提供四个I2C地址。CT引脚属于开漏输出，当温度超过临界温度限值(可编程)时，该引脚变为有效。INT引脚也属于开漏输出，当温度超过限值(可编程)时，该引脚变为有效。INT引脚和CT引脚可在比较器模式和中断事件模式下工作。ADT7420易于使用，不需要用户校正或校准；低功耗；极佳的长期稳定性和可靠性；适合工业、仪器仪表和医疗应用的高精度；采用16引脚、4mm×4mmLFCSP封装，符合RoHS标准。RS485是一种点对多的通讯接口，采用差分信号负逻辑，逻辑"1”以两线间的电压差为+(2～6)V表示；逻辑"0"以两线间的电压差为-(2～6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好[7]。RS-485最大的通信距离约为1219m，最大传输速率为10Mbps，传输速率与传输距离成反比，在100KbpS的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。这样的特性非常适合本技术，可用于工业现场的多点温度检测。所述通讯电路接入MODBUS网络与上位机进行数据交换。MODBUS协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度温度场检测系统，其特征在于包括电源，与电源连接的滤波电路，与滤波电路连接的控制电路；所述控制电路包括主控电路，分别与主控电路连接的时钟电路、复位电路，与主控电路连接且以高精度数字温度传感器ADT7420为核心的温度采集电路，以及与主控电路连接且采用RS485的串口接口通讯的通讯电路，以及与通讯电路连接的保护电路；所述通讯电路接入MODBUS网络与上位机进行数据交换。

【技术特征摘要】
1.一种高精度温度场检测系统，其特征在于包括电源，与电源连接的滤波电路，与滤波电路连接的控制电路；所述控制电路包括主控电路，分别与主控电路连接的时钟电路、复位电路，与主控电路连接且以高精度数字温度传感器ADT7420为核心的温度采集电路，以及与主控电路连接且采用RS485的串口接口通讯的通讯电路，以及与通讯电路连接的保护电路；所述通讯电路接入MODBUS网络与上位机进行数据交换。2.根据权利要求1所述的一种高精度温度场检测系统，其特征在于，所述主控电路为STM32F103C8T6单片机。3.根据权利要求1所述的一种高精度温度场检测系统，其特征在于，所述保护电路由两个自恢复保...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡立伟，张峻豪，
申请(专利权)人：胡立伟，
类型：新型
国别省市：河北,13