[发明专利]一种用于液压缓速器的油温水温采集电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度采集电路，尤其涉及一种用于液压缓速器的油温水温采集电路。

背景技术

液压缓速器通过将油压入定子和转子的腔体，降低转子的转速，从而起到汽车制动的作用。在缓速器工作的时候由于油在转子和定子之间不断的被撞击，油温升高，冷却系统的水温升高。过高的油温会是液压缓速器的使用寿命、密封性能和可靠性等；水温过高会影响发动系统的散热，甚至导致发动及系统烧毁。所以需要对油温和水温进行监控，使其温度不能超过安全的温度范围。

在应用铂电阻温度传感器对油温和水温进行采集的时候，如果直接利用单片机对传感器电压进行采集，会导致采集误差很大，不能满足使用要求。通常我们会对传感器采集的温度信号进行放大处理后再输送给单片机进行采集。

目前，用铂电阻温度传感器进行温度采集的主要方法有以下几种：差分放大电路；恒流源放大电路；仪表运放电路。差分放大电路，需要使用高精度的运放IC，或者需要对基准源进行稳压，成本高，而且由于输出偏执电压的存在，使得采集误差比较大；恒流源放大和仪表运放，电路复杂，需要用到多次放大，成本高。

发明内容

本发明提出了一种液压缓速器的油温水温采集电路，降低液压缓速器油温水温采集的成本。同时实现对传感器工作状态进行实时监控，作出传感器电路故障判断。

该温度采集电路，包括:两路铂电阻温度传感器；传感器电压监控电路；基准源电压监控电路；放大电路；中央处理单片机。其特点在于：

实时监控传感器电压，具有传感器电路故障判断和报警的功能；

实时采集基准源电压，降低基准源误差，提高温度采集的精度；

只对高温段的温度进行放大处理，增加单位温度变化对应的电压变化值，提高采集精度；

通过软件处理，对放大电路的输出偏执电压自动清零。

其有益的技术效果是：由于整个采集电路，只有一次放大，且不需要高精度的运放IC，不需要恒流源，也不需要对基准源进行高精度的稳压，成本低。只对高温段的温度进行放大采集，通过软件处理自动对放大电路输出偏执电压清零，增加单位温度变化对应的电压变化值，使采集电路拥有一个较高的采集精度。

附图说明

图1 温度采集电路原理图。

具体实施方式

为方便叙述，作以下定义：

VCC：基准电源（放大电路电源）；

R：PT1000的电阻；

UI：UI=R*VCC/(R+R9)，放大电路输入电压；

UO：放大电路输出电压；

U1：输出偏执电压

图1是本发明实施形态的温度采集电路原理图，由于油温采集电路和水温采集电路的该工作原理完全一样，所以只对其中一路采集电路进行描述，其工作原理如下：

通过电阻R10、R11采集PT1000的电压值UI并通过AD口输入到单片机。当UI=0V时，判定PT1000对地短路；当UI=5V时，判定PT1000对电源短路或者断路。

电阻R13和R14将VCC分压并将电压值通过AD口输入到单片机，完成对VCC的实时采集。放大电路的输出电压UO与输入电压UI的函数关系为：

UO=[1+R17*(R15+R16)/(R15*R16)]UI-VCC*R17/R15 （1）

所以，当温度较低时，PT1000的电阻较小，UI较小，按照公式（1）UO<0，由于是单电源放大电路，所以理论上UO=0，由于运放的输出偏执电压的存在，单片机实际采集到的电压为:UO1=U1。将UO1的值通过单片机AD输入到单片机并保存。当温度变大到一定值时，UO>0。此时单片机实际采集到的电压值为UO2。所以UO=UO2-UO1。单片机按照公式（3）和（4）计算出PT1000的电阻值R，再用查表法或者PT1000的温度电阻换算方法计算出温度。

UI=(UO+VCC*R17/R15)/[1+R17*(R15+R16)/(R15*R16)] （2）

UI=[(UO2-UO1)+VCC*R17/R15]/[1+R17*(R15+R16)/(R15*R16)] （3）

R=UI*R9/(VCC-UI) （4）

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。