一种PT100铂热电阻温度采样电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种PT100铂热电阻温度采样电路，包括：由PT100铂热电阻温度传感器构成的电桥电路、恒压源电路、差分电路、线性光耦电路，恒压源电路输出端与电桥电路连接，为PT100铂热电阻提供电压源；PT100铂热电阻与三个定值电阻组成电桥电路，用于将PT100铂热电阻的阻值转换为对应电压值；电桥输出端端与差分电路输入端连接，用于对PT100铂热电阻的电压值进行计算；差分电路输出端与线性光耦电路输入端连接，用于将PT100电源网络与MUC电源网络隔离，并将PT100铂热电阻电压值转换为与MCU中模拟信号处理模块电压等级相匹配的电压值，整个电路结构具有使用的元件少、结构简单、精度高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种PT100铂热电阻温度采样电路
本专利技术涉及温度测量技术等领域，具体的说，是一种PT100铂热电阻温度采样电路。
技术介绍
在各个工业生产、应用领域中，普遍要求对设备的温度进行精准的监控，以电动汽车中的电机控制领域为例，需要对车载电机与电机控制器中功率模块等的温度进行实时、精准的监控，因此需要配备符合要求的温度传感器。PT100铂热电阻传感器是一种电阻值随温度变化而改变的温度传感器，由于具有稳定性好、精度高、可靠性强、寿命长等优点，因此被广泛应用于上述温度测量领域，由于PT100铂热电阻传感器对温度的变化十分敏感，并在对应温度变化时阻值变化很小，因此需要与高精度的测量电路搭配使用，同时利用PT100电源对PT100铂热电阻所构成的采样电路进行供电，并将采样所得的采集信号传输给MCU芯片，但现有技术中，由PT100铂热电阻传感器构成的温度采样电路多为结构复杂，使用元件多的采样电路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计出一种PT100铂热电阻温度采样电路，具有使用的元件少、结构简单、精度高等特点。本专利技术通过下述技术方案实现：一种PT100铂热电阻温度采样电路，设置有顺次连接的将PT100电源转换为恒压源的恒压源电路、电桥电路、差分电路及线性光耦电路，线性光耦电路与MCU芯片相连接，所述电桥电路其作用为将PT100铂热电阻的阻值转换为第一端电压值，包括3个搭桥用电阻(分别电阻R3、电阻R4和电阻R5)和一个PT100铂热电阻(PT铂热电阻温度传感器)，3个搭桥电阻与PT100铂热电阻顺次串联形成电桥，优选的PT100铂热电阻、电阻R3、电阻R4、电阻R5顺次串联形成电桥(闭环回路)；任意两个搭桥用电阻共接的端分别形成与恒压源电路的输出端相连接的供电端和电桥电路的一个输出端，优选的电阻R3和电阻R4共接的端形成与恒压源电路的输出端相连接的供电端，电阻R4和电阻R5共接的端形成电桥电路的一个输出端；在PT100铂热电阻和其中一个搭桥用电阻共接端与电桥电路的地之间设置有0Ω电阻，优选的在PT100铂热电阻和电阻R5的共接的端与电桥电路的地(即PT100电源地GND_PT100)之间连接0Ω电阻；PT100铂热电阻未与0Ω电阻相连接的端和形成电桥电路的另一个输出端，即PT100铂热电阻和电阻R3共接的端形成电桥电路的另一个输出端。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述恒压源电路且作用为PT100铂热电阻提供电压源(将PT100电源进行恒压处理，得到PT100铂热电阻所需的电压源)，内设置有一个可控精密稳压源(可控精密稳压源Q1)、三个恒压源用电阻(分别为电阻R0电阻\R1、电阻R2)，一个恒压源用电容(电容C6)，可控精密稳压源的第一管脚和第二管脚之间连接一个恒压源用电阻，可控精密稳压源的第二管教和第三管脚之间连接一个恒压源用电阻，可控精密稳压源的第一管脚和第三管脚之间连接恒压源用电容，可控精密稳压源的第三管脚连接PT100电源的地，可控精密稳压源的第一管脚通过一个恒压源用电阻连接PT100电源的供电端，可控精密稳压源的第一管脚为恒压源电路的输出端。优选的，电阻R1和电阻R2串联并连接在可控精密稳压源Q1的第一管脚和第三管脚之间，电容C6并联在可控精密稳压源Q1的第一管脚和第三管脚之间，可控精密稳压源Q1的第二管脚与电阻R1和电阻R2的共接端相连接，可控精密稳压源Q1的第一管脚通过一个电阻R0连接PT100电源的供电端，可控精密稳压源Q1的第一管脚连接电阻R3和电阻R4共接的端。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述PT100电源的地与电桥电路的地不共接，即电桥电路的地与恒压源电路的地为不同地。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：在所述差分电路作用为：对PT100铂热电阻的电压值进行计算，内设置第一运算放大器(U1B)，第一运算放大器的两个输入端分别通过一个电阻(电阻R6和电阻R7)与电桥电路的两个输出端相连接，优选的U1B的同相输入端通过电阻R7连接电阻R3余PT100铂热电阻共接的端，U1B的反相输入端通过电阻R6连接电阻R4和电阻R5共接的端；第一运算放大器的一个输入端通过相互串联的电阻(R8)和电容(C4)分别连接PT100电源的供电端和第一运算放大器的供电端，相互串联的电阻(R8)和电容(C4)的共接端连接电桥电路的地(GND_PT100)，优选的U1B的同相输入端通过相互串联的电阻R8、电容C4分别连接PT100电源的供电端和U1B的供电端；第一运算放大器的另一个输入端通过一个电阻(R9)连接第一运算放大器的输出端，第一运算放大器的地连接电桥电路的地，优选的U1B的反相输入端通过电阻R9连接U1B的输出端；所述第一运算放大器的输出端与线性光耦电路的输入端相连接。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述线性光耦电路为将PT100电源网络与MUC电源网络隔离，并将PT100铂热电阻电压值转换为与MCU中模拟信号处理模块电压等级相匹配的电压值，设置有第二运算放大电路、光耦电路、第三运算放大电路，所述第一运算放大器(U1B)的输出端与第二运算放大电路的输入端相连接，第二运算放大电路的输出端与光耦电路的输入端相连接，光耦电路的输出端与第三运算放大电路的输入端相连接，第三运算放大电路的输出端与MCU芯片相连接。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述第二运算放大电路包括第二运算放大器(U1A)，第二运算放大器的一个输入端通过一个电阻与所述第一运算放大器的输出端相连接，第二运算放大器的另一个输入端连接电桥电路的地，第二运算放大器与电阻相连接的输入端通过一个电容连接第二运算放大器的输出端，第二运算放大器的输出端与光耦电路的输入端相连接；优选的，第二运算放大器U1A的反相输入端通过电阻R10与所述第一运算放大器U1B的输出端相连接，第二运算放大器的同相输入端连接电桥电路的地(GND_PT100)，第二运算放大器的反相输入端通过电容C2连接第二运算放大器U1A的输出端，第二运算放大器的输出端与光耦电路的输入端相连接；进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述光耦电路包括线性光耦芯片(U3)，线性光耦芯片U3的光电二极管阳极(2脚)连接PT100电源的供电端(V_PT100)，线性光耦芯片U3的光电二极管阴极(1脚)通过一个电阻(电阻R11)连接第二运算放大器的输出端；线性光耦芯片第一光敏三极管的发射极(3脚)连接第二运算放大器与电阻相连接的输入端(反相输入端)，线性光耦芯片第一光敏三极管的集电极(4)连接电桥电路的地(GND_PT100)，线性光耦芯片第二光敏三极管的发射极(6脚)和集电极(5脚)分别与第三运算放大电路的输入端相连接。进一步的为更好地实现本技术，特别采用下述设置结构：所述第三运算放大电路内设置有第三运算放大器(U2A)，第三运算放大器的一个输入端连接MCU芯片的模拟信号地且通过一个电容与第三运算放大器的供电端相连接，第三运算放大电路的另一个输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PT100铂热电阻温度采样电路，其特征在于：设置有顺次连接的将PT100电源转换为恒压源的恒压源电路、电桥电路、差分电路及线性光耦电路，所述电桥电路包括3个搭桥用电阻和一个PT100铂热电阻，3个搭桥电阻与PT100铂热电阻顺次串联形成电桥；任意两个搭桥用电阻共接的端分别形成与恒压源电路的输出端相连接的供电端和电桥电路的一个输出端；在PT100铂热电阻和其中一个搭桥用电阻共接端与电桥电路的地之间设置有0Ω电阻；PT100铂热电阻未与0Ω电阻相连接的端和形成电桥电路的另一个输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种PT100铂热电阻温度采样电路，其特征在于：设置有顺次连接的将PT100电源转换为恒压源的恒压源电路、电桥电路、差分电路及线性光耦电路，所述电桥电路包括3个搭桥用电阻和一个PT100铂热电阻，3个搭桥电阻与PT100铂热电阻顺次串联形成电桥；任意两个搭桥用电阻共接的端分别形成与恒压源电路的输出端相连接的供电端和电桥电路的一个输出端；在PT100铂热电阻和其中一个搭桥用电阻共接端与电桥电路的地之间设置有0Ω电阻；PT100铂热电阻未与0Ω电阻相连接的端和形成电桥电路的另一个输出端。


2.根据权利要求1所述的一种PT100铂热电阻温度采样电路，其特征在于：所述恒压源电路内设置有一个可控精密稳压源、三个恒压源用电阻，一个恒压源用电容，可控精密稳压源的第一管脚和第二管脚之间连接一个恒压源用电阻，可控精密稳压源的第二管教和第三管脚之间连接一个恒压源用电阻，可控精密稳压源的第一管脚和第三管脚之间连接恒压源用电容，可控精密稳压源的第三管脚连接PT100电源的地，可控精密稳压源的第一管脚通过一个恒压源用电阻连接PT100电源的供电端，可控精密稳压源的第一管脚为恒压源电路的输出端。


3.根据权利要求2所述的一种PT100铂热电阻温度采样电路，其特征在于：所述PT100电源的地与电桥电路的地不共接。


4.根据权利要求1或2或3所述的一种PT100铂热电阻温度采样电路，其特征在于：在所述差分电路内设置第一运算放大器，第一运算放大器的两个输入端分别通过一个电阻与电桥电路的两个输出端相连接；第一运算放大器的一个输入端通过相互串联的电阻和电容分别连接PT100电源的供电端和第一运算放大器的供电端，相互串联的电阻和电容的共接端连接电桥电路的地；第一运算放大器的另一个输入端通过一个电阻连接第一运算放大器的输出端，第一运算放大器的地连接电桥电路的地；所述第一运算放大器的输出端与线性光耦电路的输入端相连接。


5.根据权利要求4所述的一种PT100铂热电阻温度采样电路，其特征在于：所述线性光耦电路设置有第二运算放大电路、光耦电路、第三运算放大电路，所述第一运算放大器的输出端与第二运算放大电路的输入端相连接，第二运算放大电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑刚，辛晓帅，颉宏宇，鲁民，
申请(专利权)人：成都昆朋新能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51