一种基于模拟开关的多路热电偶采集电路制造技术

技术编号:31022678 阅读:20 留言:0更新日期:2021-11-30 03:16
本发明专利技术涉及一种基于模拟开关的多路热电偶采集电路,属于航空电气技术领域。本发明专利技术只需单个接口便可实现对不同通道进行依次采集,从而实现多路热电偶采集功能,可利用较少的资源实现多路热电偶采集,实现资源利用的最大化。该电路提高了多路热电偶采集电路的资源有效利用率,电路元器件数量少,测量精度高,可靠性高,参数选择简单,调试方便,适用范围广,环境适用性强,在采集通路较多、接口资源有限时具有很高的推广价值。具有很高的推广价值。具有很高的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模拟开关的多路热电偶采集电路


[0001]本专利技术属于航空电气
,具体涉及一种基于模拟开关的多路热电偶采集电路。

技术介绍

[0002]热电偶由于其测量范围广、测量精度高的特点,常用于飞机发动机缸温的采集。为了保证飞机的飞行安全,必须对发动机的状态进行实时监控,热电偶传感器是发动机缸温常用的温度传感器,其宽范围、高精度符合飞机安全性的要求。飞机上由于发动机需检测缸温路数较多,通常需要同时采集多路发动机缸温信号,因此电路设计过程中需要较多接口资源对热电偶传感器进行采集、控制等操作,如果接口资源较少容易影响系统功能的实现。因此需要设计一种新型电路,能够用较少资源实现多路热电偶采集的功能。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本专利技术要解决的技术问题是:如何设计一种多路热电偶采集电路,能够利用较少资源实现多路采集的要求,实现资源利用的最大化。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于模拟开关的多路热电偶采集电路,包括:热电偶传感器、热电偶采集调理模块,选通模块以及MCU,各热电偶传感器分别接入对应的热电偶采集调理模块,各热电偶传感器的信号在热电偶采集调理模块中经过内部的滤波、放大、补偿、模数转换后,在MCU的时钟信号和片选信号的控制下以数字量的形式输出至选通模块,MCU通过使能信号和地址信号控制选通模块的不同通道接通,进而将数据输出至MCU,MCU将采集回的数据进行解析后,用以监控飞机发动机的状态。
[0007]优选地,所述热电偶采集调理模块为MAX31855,模拟开关为SB508A,MCU为数字信号处理器TMS320F28335PGFA,热电偶传感器T1、T2分别与对应热电偶采集调理模块U1、U2连接,在热电偶采集调理模块可实现热电偶传感器信号的滤波、放大、补偿和模数转换后,当热电偶采集调理模块的片选端即CS端置低,且MCU,即U4在热电偶采集调理模块的时钟端SCK端施加时钟信号时,热电偶采集调理模块以数字量的形式输出采集结果至选通模块U3,选通模块U3根据MCU发出的控制指令控制各个路进行开通、关闭。
[0008]优选地,所述热电偶采集调理模块U1的输入端正极,即3脚接热电偶传感器T1的正极,U1的输入端负极,即2脚接热电偶传感器T1的负极,U1的时钟端SCK端,即5脚接MCU输出的时钟信号CLK,U1的片选端CS端,即6脚接MCU输出的片选信号SS,U1的输出端,即7脚接选通模块U3的通道S1,即4脚,U1的电源端,即4脚接电源正极VCC,U1的1脚接电源地。
[0009]优选地,所述热电偶采集调理模块U2的输入端正极,即3脚接热电偶传感器T2的正极,U2的输入端负极,即2脚接热电偶传感器T2的负极,U2的时钟端SCK端,即5脚接MCU输出的时钟信号CLK,U2的片选端CS端,即6脚接MCU输出的片选信号SS,U2的输出端,即7脚接选
通模块U3的通道S2,即5脚,U2的电源端,即4脚接电源正极VCC,U2的1脚接电源地。
[0010]优选地,U4的时钟端CLK脚、片选控制端SS脚分别与热电偶采集调理模块U1、U2的5脚、6脚相连,用于控制热电偶传感器信号的采集、调理输出,U4的输入输出口IO1~IO3脚分别与U3的地址端A0~A2脚相连,用以控制选通的通道,U4的IO4脚与U3的使能引脚EN脚相连,用以控制选通模块使能,U4的输入端AD_IN1脚与U3的输出端8脚相连,用以接收选通模块所发送的数据。
[0011]优选地,U3的1脚AO与U4的IO1脚相连,U3的16脚A1与U4的IO2脚相连,U3的15脚A2与U4的IO3相连,U3的2脚EN与U4的IO4相连,U3的8脚SO与U4的AD_IN1相连,U3的13脚VDD与+15V相连,U3的3脚VSS与

15V相连,U3的14脚GND与GND相连。
[0012]优选地,所述热电偶传感器T1、T2为K、J、N、T或E型热电偶传感器。
[0013]优选地,单路所述热电偶采集调理模块的温度分辨率为0.25℃。
[0014]优选地,热电偶传感器的路数可扩展,相应地,热电偶采集调理模块的数据可根据热电偶传感器的路数可扩展。
[0015]本专利技术还提供了一种所述电路在航空电气
中的应用。
[0016](三)有益效果
[0017]本专利技术提出一种基于模拟开关的多路热电偶采集电路,只需单个接口便可实现对不同通道进行依次采集,从而实现多路热电偶采集功能,可利用较少的资源实现多路热电偶采集,实现资源利用的最大化。该电路提高了多路热电偶采集电路的资源有效利用率,电路元器件数量少,测量精度高,可靠性高,参数选择简单,调试方便,适用范围广,环境适用性强,在采集通路较多、接口资源有限时具有很高的推广价值。
附图说明
[0018]图1是本专利技术提供的一种应用于飞机多路热电偶采集的电路图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0020]图1为本专利技术提供一种基于模拟开关的多路热电偶采集电路,是一种应用于航空多路热电偶传感器采集的通用电路,包括:热电偶传感器,热电偶采集调理模块,选通模块以及MCU,热电偶传感器分别接入对应的热电偶采集调理模块,经过热电偶采集调理模块内部的滤波、放大、补偿、模数转换后,在MCU的时钟信号和片选信号的控制下以数字量的形式输出至选通模块,MCU通过使能信号和地址信号控制选通模块的不同通道接通,进而将数据输出至MCU,MCU将采集回的数据进行解析后,用以监控飞机发动机的状态。
[0021]本实施例中,热电偶采集调理模块为MAX31855,模拟开关为SB508A,MCU为数字信号处理器TMS320F28335PGFA,热电偶传感器T1、T2分别与对应热电偶采集调理模块U1、U2连接(热电偶传感器的路数可扩展,相应地,热电偶采集调理模块的数据可根据热电偶传感器的路数进行扩展),在热电偶采集调理模块可实现热电偶传感器信号的滤波、放大、补偿和模数转换后,当热电偶采集调理模块的片选端(CS端)置低,且MCU,即U4在热电偶采集调理模块的时钟端SCK端施加时钟信号时,热电偶采集调理模块以数字量的形式输出采集结果
至选通模块U3,选通模块U3根据MCU发出的控制指令控制各个路进行开通、关闭,使得MCU实现用较少资源采集多路热电偶的功能。
[0022]其中,热电偶采集调理模块U1的输入端正极,即3脚接热电偶传感器T1的正极,U1的输入端负极,即2脚接热电偶传感器T1的负极,U1的时钟端SCK端,即5脚接MCU输出的时钟信号CLK,U1的片选端CS端,即6脚接MCU输出的片选信号SS,U1的输出端,即7脚接选通模块U3的4脚(通道S1),U1的电源端,即4脚接电源正极VCC,U1的1脚接电源地。
[0023]热电偶采集调理模块U2本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模拟开关的多路热电偶采集电路,其特征在于,包括:热电偶传感器、热电偶采集调理模块,选通模块以及MCU,各热电偶传感器分别接入对应的热电偶采集调理模块,各热电偶传感器的信号在热电偶采集调理模块中经过内部的滤波、放大、补偿、模数转换后,在MCU的时钟信号和片选信号的控制下以数字量的形式输出至选通模块,MCU通过使能信号和地址信号控制选通模块的不同通道接通,进而将数据输出至MCU,MCU将采集回的数据进行解析后,用以监控飞机发动机的状态。2.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述热电偶采集调理模块为MAX31855,模拟开关为SB508A,MCU为数字信号处理器TMS320F28335PGFA,热电偶传感器T1、T2分别与对应热电偶采集调理模块U1、U2连接,在热电偶采集调理模块可实现热电偶传感器信号的滤波、放大、补偿和模数转换后,当热电偶采集调理模块的片选端即CS端置低,且MCU,即U4在热电偶采集调理模块的时钟端SCK端施加时钟信号时,热电偶采集调理模块以数字量的形式输出采集结果至选通模块U3,选通模块U3根据MCU发出的控制指令控制各个路进行开通、关闭。3.如权利要求2所述的电路,其特征在于,所述热电偶采集调理模块U1的输入端正极,即3脚接热电偶传感器T1的正极,U1的输入端负极,即2脚接热电偶传感器T1的负极,U1的时钟端SCK端,即5脚接MCU输出的时钟信号CLK,U1的片选端CS端,即6脚接MCU输出的片选信号SS,U1的输出端,即7脚接选通模块U3的通道S1,即4脚,U1的电源端,即4脚接电源正极VCC,U1的1脚接电源地。4.如权利要求3所述的电路,其特征在于,所述热电偶采集调理模块U2的输入端正极,即3脚接热...

【专利技术属性】
技术研发人员:耿新宇杨春强仝步升
申请(专利权)人:天津津航计算技术研究所
类型:发明
国别省市:

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