[实用新型]一种铂电阻温度信号调理电路

说明书

本实用新型涉及一种铂电阻温度信号调理电路，由以下部分组成：铂电阻信号输入至铂电阻传感器阻值测量模块，铂电阻传感器阻值测量模块、AD转换模块、微控制器模块、DA隔离输出模块依次连接，DA隔离输出模块将测量的温度变换为电压模式输出。本实用新型能够对PT100温度传感器的输出信号进行采集、调理及输出。可以使采集精度大大提高，且适应更复杂的环境。具有精度高、可靠性高的优点。通过可编程DA隔离输出模块的设计，使得调理电路的输出能够适应不同系统的要求，提高其灵活性。通过本实用新型对铂电阻温度传感器的采集变换，可以更加精确的采集飞行器特定部位飞行过程中的温度，为实验的准确性提供可靠保证。

技术领域

本实用新型属于航天传感器领域，具体涉及软件补偿式的PT100温度传感器信号采集、变换及输出的一种铂电阻温度信号调理电路。

背景技术

随着技术发展的需要，对新型航天飞行器的要求逐渐提高，对飞行器各部件的强度、耐高温、耐氧化的要求也不断提高。耐高温是飞行器结构部件材料选择的一项重要指标。只有明确了飞行器飞行期间各部位实际需要耐受的高温，才能选择合适的材料。

为了量化航天飞行器特定位置在飞行过程中实际承受的高温，需要选用合适的温度传感器及温度调理电路采集温度值。由于实验的特殊性，需要温度传感器具有测温范围大，测温精度高、热响应速度快等特点，而满足这些条件的温度传感器中铂电阻传感器是应用最广泛的一种。

铂电阻传感器阻值在-260℃～630℃的测温区间内阻值与温度间的关系为:R_t＝R₀(1+A*T+B*T²),其中：R₀＝100(0℃时电阻)，A＝3.9684*10^-3,B＝-5.847*10^-7。将参数代入得：R_t＝-5847*10^-5T²+0.39684T+100；由关系式可知，铂电阻与温度变化不成正比，如果用简单的放大电路来实现比例式温度测量将会带来较大测量误差，变化随温度变化而变化。这就使得研究一种调理电路，减小测量误差，提高测量精度具有非常重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提出的一种软件补偿的铂电阻温度信号调理电路，其优点为通过软件补偿方式解决铂电阻测温误差大的缺点，使得铂电阻传感器的温度测量能够实现高精度、高灵敏度、大范围的采集。而可编程DA隔离输出模块的设计，使得调理电路的输出能够适应不同系统的要求，提高其灵活性。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种铂电阻温度信号调理电路，包括电源模块(1)、铂电阻传感器阻值测量模块(2)、AD转换模块(3)、微控制器模块(4)、DA隔离输出模块(5)，该调理电路的输入包括铂电阻传感器信号以及电源输入，输出为调理后电压信号，电源接入电源模块(1)进行滤波及稳压处理，经过处理的电源分别为铂电阻传感器阻值测量模块(2)、AD转换模块(3)、微控制器模块(4)、DA隔离输出模块(5)供电，铂电阻信号输入至铂电阻传感器阻值测量模块(2)，铂电阻传感器阻值测量模块(2)输出端接入至AD转换模块(3)，AD转换模块(3)的控制值端连接至微控制器模块(4)，微控制器模块(4)控制AD转换模块将铂电阻传感器阻值测量模块(2)输出的信号进行放大及AD转换，通过算法处理得到当前温度值；微控制器(4)控制DA隔离输出模块(5)将测量的温度变换为电压模式输出。

所述电源模块(1)采用电感和电容进行滤波对输入电源进行滤波及稳压，保证后级电路稳定工作。

所述铂电阻传感器阻值测量模块(2)采用高精度薄膜电阻与铂电阻传感器组成惠斯通电桥，电桥输出温度信号为毫伏电压信号。