[发明专利]一种基于脉冲侦测模式的PT100温度传感器保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度传感器保护电路，尤其涉及一种基于脉冲侦测模式的PT100温度传感器保护电路。

背景技术

PT100温度传感器由于其温度的稳定性和宽的温度使用范围及优异的线性度，在温度检测领域应用特别广泛，虽然其特性很好，但是由于电路设计不当，仍然会很难实现其高精度的测量，现在较常用的设计方法有电阻分压检测电路、恒流源驱动检测电路以及相对复杂的有桥式差分检测电路等，这些检测电路各有优缺点，对于电阻分压的检测方式，其优点是电路简单，但其存在一个致命的缺点即精度的损失和线性度的损失非常严重；而恒流源驱动方式的检测方法虽然能一定程度上减少线性度的损失，但是功耗和精度问题难以解决；桥式差分检测方式能够很好地提高精度和线性度，但是对PT100温度传感器的接线要求很高，最好是4线制的，并且电路设计比较复杂。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供了以下法解决方案：一种温度传感器的保护电路，包括：恒流源脉冲控制电路，温度信号输出电路，功耗异常检测报警电路；其中，温度信号输出电路用于输出温度信号；功耗异常检测报警电路用于输出功耗异常报警信号；恒流源脉冲控制电路用于接收输入的参考电压及脉冲信号，并接收温度传感器输出的温度检测信号；恒流源脉冲控制电路包括脉冲信号调制模块及恒流源脉冲驱动模块；其中，脉冲信号调制模块用于对输入的脉冲信号进行调制，调制后的脉冲信号被输入到恒流源脉冲驱动模块，恒流源脉冲驱动模块用于给温度信号输出电路提供驱动电压恒流源脉冲驱动模块还用于驱动功耗异常检测报警电路。

本发明还提供了一种温度传感器的保护方法，其包括如下步骤：（1）利用参考电压用来设定脉冲信号的电流幅值，（2）通过恒流源脉冲控制电路接收输入的参考电压及脉冲信号，并接收温度传感器输出的温度检测信号，（3）恒流源脉冲驱动模块用于给温度信号输出电路和功耗异常检测报警电路提供驱动电压。优选地，温度传感器为PT100温度传感器。

上述保护电路同时解决了非线性测量误差及由于电阻精度因素造成的精度误差问题，也具有极小功耗的特点，故障诊断的功能。

附图说明

图1本发明的保护电路原理框图；

图2本发明的保护电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1示出了本发明的保护电路原理框图。如图1所示，Pulse为本发明保护电路的脉冲信号，参考电压Vref用来设定脉冲信号的电流幅值，恒流源脉冲控制电路用于接收输入的参考电压及脉冲信号，并接收PT100温度传感器输出的温度检测信号，其中图1所示的RTS1和RTS2为PT100温度传感器的接入点，恒流源脉冲控制电路包括脉冲信号调制模块及恒流源脉冲驱动模块，其中脉冲信号调制模块用于对输入的脉冲信号进行调制，调制后的脉冲信号被输入到恒流源脉冲驱动模块，恒流源脉冲驱动模块用于给温度信号输出电路提供驱动电压，温度信号输出电路用于输出温度信号Vout，恒流源脉冲驱动模块还用于驱动功耗异常检测报警电路，功耗异常检测报警电路用于输出功耗异常报警信号alarm。显然，本发明的保护电路原理框图不仅适用于对PT100温度传感器进行保护，其他的温度传感器也可用本发明的保护电路进行保护。温度信号输出电路输出的温度信号Vout可以传输给控制器或上位机用于对被测对象的温度进行监测和控制。功耗异常检测报警电路输出的功耗异常报警信号alarm用于输出保护电路的功耗情况，当保护电路的功耗超过一预定的阈值时，输出报警信号提醒保护电路的功耗异常，预定的阈值可以根据实际应用情形进行设定。