[实用新型]一点标定温度测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度测量系统，特别是涉及一种一点标定温度测量系统。

背景技术

如图1所示，现有技术中的三点标定温度测量系统中包括一路恒流源、模拟开关、高精度运算放大器、精密电阻、电容等。其中，在7、8两输入端接入热电阻RTD，在8、9两输入端设置连接导线，并使用模拟开关切换输入采样通道。该系统通过一路恒流源测量热电阻RTD的导线电阻，并进行消除；输入信号通过高精度运算放大器进行转换，最终经过AD转换器进入单片机来采集相应的温度值。其中，电阻R43、R44、R45、R48为保护电阻，电阻R35、R36为运算放大器跟随电阻，电容C32、C33、C34、C35为滤波电容。

上述三点标定温度测量系统进行采集时，需要采样三个通道。其中，通道1采样7、8两端电压,通道2采样7、9两端电压，通道3采样电阻R47上的电压。通过通道1与通道2的计算能够得到标定前的采样码值，将标定前的采样码值与通道3电阻采样码值比较便能够计算得到输入电阻，进而得到相应的温度值。

由于热电阻RTD具有非线性，输入电阻在标定时需要进行分段线性化，需要对80Ω、180Ω和280Ω三个电阻点进行分别标定。因此，上述温度测量系统具有以下缺点：

1）需要对三个点进行标定，导致标定时间长，生产效率低；

2）系统元器件多，尤其是需要高精度运算放大器，价格成本高；

3）测量时，需要采样3个通道，采样时间长。

另外，在授权号为CN101806640B的中国专利《一种热电阻信号测量系统》中公开一种热电阻信号的测量系统，其包括：第一恒流源和第二恒流源、飞电容、模/数转换器、精密电阻、控制器、设置在所述飞电容与热电阻之间且连接所述第一恒流源和第二恒流源的充电控制单元及设置在所述模/数转换器与飞电容之间的连接控制单元。该实用新型可以提高测量热电阻信号的准确性，但是其需要两路恒流源与充电控制单元，无法实现热电偶测量，无法做到任意量程组态。

在公开号为CN101467013A的中国专利《温度测量装置和测量方法》中，公开一种温度测量装置，其包括基准电压源、三线热电阻、压降放大器、运算放大器、以及补偿电阻R₄和R₇。利用连接线以及补偿电阻R₄和R₇的阻值，输出信号S_T与热电阻R_T的阻值之间的关系形成单调函数，该单调函数与连接线的阻值无关。输出信号S_T经A/D转换后，根据已知函数可以算出R_T值和温度T。本实用新型在整个测量范围内和对于电缆的任何长度而言，不需要开关或跳线，就能完全补偿电线阻值的影响。但是，该温度测量装置使用模拟电路搭建，电路复杂，所需关键元器件较多，无法实现热电偶测量，无法做到任意量程组态。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种一点标定温度测量系统，只需通过任意一点进行标定即可得到热电阻信号，且可实现热电阻和热电偶的测量。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种一点标定温度测量系统，其至少包括：单片机、AD转换器、热电阻（RTD）、第一电阻（R73）和第二电阻（R63），所述单片机与所述AD转换器连接，第一端子（7）、第二端子（8）和第三端子（9）分别连接到所述AD转换器的第一输入端、第二输入端和第三输入端，所述第一电阻（R73）一端连接基准电压源，另一端连接到所述第一端子（7）；所述第二电阻（R63）一端与所述第二端子（8）连接，另一端接地；所述热电阻（RTD）两端分别连接到所述第一端子（7）和第二端子（8），所述第二端子（8）和第三端子（9）通过导线连接。

根据上述的一点标定温度测量系统，其中：还包括第三电阻（R61）和第四电阻（R62），所述第三电阻（R61）一端与所述第一端子（7）连接，另一端连接到所述第二端子（8），用于判断传感器是否断线；所述第四电阻（R62）一端与所述第三端子（9）连接，另一端接地，用于增加电路的输入阻抗。

根据上述的一点标定温度测量系统，其中：所述第一端子（7）、第二端子（8）和第三端子（9）分别经由第一保护电阻（R70）、第二保护电阻（R71）和第三保护电阻（R72）连接到所述AD转换器的第一输入端、第二输入端和第三输入端。