[发明专利]一种多路铂电阻测温电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测温电路，尤其涉及一种多路铂电阻测温电路及方法。

背景技术

温度测量需要将物理量转换为电信号，再通过电气手段转换、计算出温度值，而温度转换为电信号就需要用到温度传感器，其中最常用的就是铂电阻，它的阻值随温度的变化而变化，并且单调，常用的有PT100和PT1000。传统的铂电阻测温电路比较复杂，涉及模拟电路、模数转换、算法等，尤其在进行多路测量时，为了共用处理电路、AD转换器和MCU，通常将多路铂电阻通过模拟开关接入测量电路，通过选通依次测量，而且为了消除铂电阻线路电阻对测量精度的影响，通常使用三线制接法，这样当测温路数很多时，电路规模就比较庞大，同时由于模拟开关各通道不同导通电阻的串入，影响测量精度。由此可见，现有技术中缺少一种简便易实现的多路测温电路及方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种电路结构简单、易于实现、可提高测量精度的多路铂电阻测温电路及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种多路铂电阻测温电路，其包括有主控芯片、译码器、多路复用器和多个测温芯片，所述测温芯片的输入端连接有铂电阻，多个测温芯片的SPI接口均连接于所述主控芯片的SPI接口，多个测温芯片的使能端分别连接译码器的多个使能信号输出端，多个测温芯片的中断端分别连接多路复用器的多个中断信号输入端，所述译码器的控制端和多路复用器的控制端均连接于主控芯片的IO口，所述主控芯片向译码器和多路复用器输出控制信号，以令所述译码器输出使能信号至当前测温芯片的使能端，同时所述多路复用器检测当前测温芯片的中断端输出的中断信号，当前测温芯片通过铂电阻采集温度数据，并由SPI总线反馈至主控芯片，之后所述主控芯片通过译码器和多路复用器控制下一测温芯片采集和反馈温度数据。

优选地，所述主控芯片的芯片型号为STM32F103RCT6，所述测温芯片的芯片型号为MAX31865。

优选地，所述译码器是4-16线译码器。

优选地，所述译码器的芯片型号为CD74HC154。

优选地，所述多路复用器是16通道模拟多路复用器。

优选地，所述多路复用器的芯片型号为CD74HC4067。

一种多路铂电阻测温方法，该方法基于一电路实现，所述电路包括有主控芯片、译码器、多路复用器和多个测温芯片，所述测温芯片的输入端连接有铂电阻，多个测温芯片的SPI接口均连接于所述主控芯片的SPI接口，多个测温芯片的使能端分别连接译码器的多个使能信号输出端，多个测温芯片的中断端分别连接多路复用器的多个中断信号输入端，所述译码器的控制端和多路复用器的控制端均连接于主控芯片的IO口，所述方法包括：步骤S1，所述主控芯片向译码器和多路复用器输出控制信号；步骤S2，所述译码器输出使能信号至当前测温芯片的使能端，同时所述多路复用器检测当前测温芯片的中断端输出的中断信号；步骤S3，当前测温芯片通过铂电阻采集温度数据，并由SPI总线反馈至主控芯片；步骤S4，所述主控芯片通过译码器和多路复用器控制下一测温芯片采集和反馈温度数据；重复步骤S1～步骤S4，直至全部测温芯片完成温度数据的采集和反馈。

优选地，所述测温芯片外接有预设的参考电阻，所述测温芯片反馈的温度数据为铂电阻阻值与参考电阻阻值的比值，所述主控芯片根据该比值和参考电阻阻值计算得出铂电阻阻值，再根据铂电阻阻值计算得出铂电阻所测量的温度值。

本发明公开的多路铂电阻测温电路中，主控芯片通过控制信号令译码器和多路复用器分别输出使能信号和检测中断信号来控制指定的测温芯片，使得该测温芯片通过铂电阻采集温度数据，并通过总线接口将温度数据反馈回主控芯片，由此完成当前测温芯片的温度数据采集，之后利用同样方式，主控芯片通过译码器和多路复用器控制下一测温芯片采集和反馈温度数据，直至全部测温芯片完成温度数据的反馈。基于上述电路原理，本发明无需采用模拟开关，避免了模拟开关各通道不同导通电阻的串入，进而提高了测量精度，同时本发明采用的总线方式简化了电路结构，此外，本发明可以根据实际的测温需求选择测温路数，其实际测温路数可以是8路、32路、64路等等，可满足多种测温需求，且易于实现。

附图说明

图1为本发明多路铂电阻测温电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。