一种热电阻测量电路及热电阻测量设备制造技术

本发明专利技术公开一种热电阻测量电路及设备。本发明专利技术提供的热电阻测量电路包括至少两个接线端，接线端与热电阻连接。模数转换模块，模数转换模块与接线端连接，模数转换模块用于输出基准电压，并采集接线端的检测信号，生成数字信息。控制模块，控制模块与模数转换模块连接，控制模块用于根据数字信息，确定热电阻的电阻值。分压模块，用于起分压作用。本发明专利技术提供的技术方案通过设置模数转换模块输出基准电压，并采集接线端的热电阻和分压模块的检测信号生成数字信息，控制模块根据数字信息，确定热电阻的电阻值。本发明专利技术提供的热电阻测量电路实现了消除参考电压的影响，提高热电阻测量精度，且能够根据热电阻测量结果进行短路或开路检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种热电阻测量电路及热电阻测量设备


[0001]本专利技术涉及测温电路
，尤其涉及一种热电阻测量电路及热电阻测量设备。

技术介绍

[0002]热电阻是工业上最常用的测温元件之一，它具有测温精度高、测量范围广、性能可靠稳定、构造简单、使用方便等特点。工业现场环境复杂，对于热电阻的测量方案也是层出不穷。最常见的有电桥法和恒流源法，电桥法能消除引线电阻，但测温范围比较窄，相对来说有局限性。
[0003]目前最常用的是恒流源法，但恒流源法的实现成本高，不同恒流源间的离散性会给测量结果带来额外的误差，从而使得测量结果在很大程度上无法满足实际需求，严重情况下可能会使工业生产中产生不必要的损失。
[0004]现有热电阻测量方法存在的对热电阻的测量精度较差的问题，成为业内亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种热电阻测量电路及热电阻测量设备，以解决现有测量方法对热电阻的测量精度较差的问题。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种热电阻测量电路，包括：
[0007]至少两个接线端，接线端与热电阻连接；
[0008]模数转换模块，模数转换模块与接线端连接，模数转换模块用于输出基准电压，并采集接线端的检测信号，生成数字信息；
[0009]控制模块，控制模块与模数转换模块连接，控制模块用于根据数字信息，确定热电阻的电阻值
[0010]分压模块，分压模块分别与模数转换模块、接线端以及接地端连接，分压模块用于起分压作用。
[0011]可选的，模数转换模块，包括：
[0012]基准电压输出端，基准电压输出端用于输出基准电压；
[0013]检测端，检测端用于检测热电阻两端的差分电压。
[0014]可选的，分压模块包括第一分压模块和第二分压模块；
[0015]接线端包括第一接线端子和第二接线端子；
[0016]检测端包括第一检测端、第二检测端和参考检测端；
[0017]第一接线端子与基准电压输出端、第一检测端以及热电阻的第一端连接；
[0018]第二接线端子与热电阻的第二端、第二检测端连接；
[0019]第二接线端子通过第一分压模块与参考检测端连接，并通过第二分压模块连接接地端。
[0020]可选的，模数转换模块用于通过第一检测端和第二检测端检测第一接线端子和第二接线端子之间的第一差分电压，并将第一差分电压转换为第一数字信息；
[0021]模数转换模块，还用于通过第二检测端和参考检测端检测第一分压模块的第二差分电压，并将第二差分电压转换为第二数字信息；
[0022]控制模块，用于根据第一差分电压和第二差分电压的比值，计算热电阻的电阻值。
[0023]可选的，第一差分电压通过如下公式计算：
[0024]V
(RTD+Rw1+Rw4)
＝(AD
(RTD+Rw1+Rw4)
*V
REF
)/2
n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0025]其中，V
(RTD+Rw1+Rw4)
为第一差分电压，AD
(RTD+Rw1+Rw4)
为第一数字信息，V
REF
为基准电压，n为模数转换模块的位数；
[0026]第二差分电压通过如下公式计算：
[0027]V
R6
＝(AD
R6
*V
REF
)/2
n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0028]热电阻的计算电阻值，通过如下公式计算：
[0029]R
(RTD+Rw1+Rw4)
＝R
R6
*AD
(RTD+Rw1+Rw4)
/AD
R6
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0030]其中，R
(RTD+Rw1+Rw4)
为热电阻的计算电阻值，AD
R6
为第二数字信息，V
R6
为第二差分电压。
[0031]可选的，接线端还包括：第三接线端子；
[0032]检测端还包括：第三检测端；
[0033]第三接线端子与第三检测端以及热电阻的第二端连接；
[0034]模数转换模块，还用于通过第二检测端和第三检测端检测第二接线端子和第三接线端子之间的第三差分电压，并将第三差分电压转换为第三数字信息；
[0035]控制模块，用于根据第一差分电压、第二差分电压和第三差分电压，计算热电阻的电阻值。
[0036]可选的，第三差分电压通过如下公式计算：
[0037]V
Rw4
＝(AD
Rw4
*V
REF
)/2
n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0038]其中，V
Rw4
为第三差分电压，AD
Rw4
为第三数字信息；
[0039]第二接线端子与热电阻的第二端之间的线阻值，通过如下公式计算：
[0040]R
Rw4
＝R6*AD
Rw4
/AD
R6
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0041]热电阻的真实电阻值，通过如下公式计算：
[0042]R
RTD
＝R
(RTD+Rw1+Rw4)
‑
2*R
Rw4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0043]其中，R
RTD
为热电阻的真实电阻值，R
Rw4
为第二接线端子与热电阻的第二端之间的线阻值。
[0044]可选的，接线端还包括：第四接线端子；
[0045]检测端还包括：第四检测端；
[0046]第四接线端子分别与第四检测端以及热电阻的第一端连接；
[0047]模数转换模块，还用于通过第三检测端和第四检测端检测第三接线端子与第四接线端子之间的第四差分电压，并将第四差分电压转换为第四数字信息；
[0048]控制模块，还用于根据第四差分电压和第二差分电压的比值，计算热电阻的电阻值。
[0049]可选的，第四差分电压通过如下公式计算：
[0050]V
RTD
＝(AD
RTD
*V
REF
)/2
n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0051]热电阻的电阻值，通过如下公式计算：
[0052]R
RTD
＝R
R6
*AD
RTD
/AD
R6
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0053]其中，VRTD本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电阻测量电路，其特征在于，包括：至少两个接线端，所述接线端与所述热电阻连接；模数转换模块，所述模数转换模块与所述接线端连接，所述模数转换模块用于输出基准电压，并采集所述接线端的检测信号，生成数字信息；控制模块，所述控制模块与所述模数转换模块连接，所述控制模块用于根据所述数字信息，确定所述热电阻的电阻值；分压模块，所述分压模块分别与所述模数转换模块、所述接线端以及接地端连接，所述分压模块用于起分压作用。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述模数转换模块，包括：基准电压输出端，所述基准电压输出端用于输出基准电压；检测端，所述检测端用于检测所述热电阻两端的差分电压。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述分压模块包括第一分压模块和第二分压模块；所述接线端包括第一接线端子和第二接线端子；所述检测端包括第一检测端、第二检测端和参考检测端；所述第一接线端子与所述基准电压输出端、所述第一检测端以及所述热电阻的第一端连接；所述第二接线端子与所述热电阻的第二端、所述第二检测端连接；所述第二接线端子通过第一分压模块与参考检测端连接，并通过第二分压模块连接接地端。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述模数转换模块用于通过第一检测端和第二检测端检测所述第一接线端子和所述第二接线端子之间的第一差分电压，并将所述第一差分电压转换为第一数字信息；所述模数转换模块，还用于通过所述第二检测端和所述参考检测端检测所述第一分压模块的第二差分电压，并将所述第二差分电压转换为第二数字信息；所述控制模块，用于根据所述第一差分电压和所述第二差分电压的比值，计算热电阻的电阻值。5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一差分电压通过如下公式计算：V
(RTD+Rw1+Rw4)
＝(AD
(RTD+Rw1+Rw4)
*V
REF
)/2
n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，V
(RTD+Rw1+Rw4)
为第一差分电压，AD
(RTD+Rw1+Rw4)
为第一数字信息，V
REF
为基准电压，n为模数转换模块的位数；所述第二差分电压通过如下公式计算：V
R6
＝(AD
R6
*V
REF
)/2
n
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)所述热电阻的计算电阻值，通过如下公式计算：R
(RTD+Rw1+Rw4)
＝R
R6
*AD
(RTD+Rw1+Rw4)
/AD
R6
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，R
(RTD+Rw1+Rw4)
为所述热电阻的计算电阻值，AD
R6
为第二数字信息，V
R6
为第二差分电压。6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述接线端还包括：第三接线端子；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：董健，王林，付先山，赵星，
申请(专利权)人：南京优倍电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：