[实用新型]一种金属表面多点温度测量装置

说明书

本实用新型公开了一种金属表面多点温度测量装置，包括相互通讯的温度采集端和微控制器；温度采集端设置多路，包括贴片式铂热电阻、RTD至数字输出转换器和基准电压源；基准电压源与RTD至数字输出转换器连接，贴片式铂热电阻与金属表面相接触并采用全差分模拟输入连接到RTD至数字输出转换器；RTD至数字输出转换器还通过全差分基准输入方式连接有参考电阻；RTD至数字输出转换器计算贴片式铂热电阻的阻值与参考电阻的比值，并将其转换成ADC编码，然后将ADC编码传输到微控制器；微控制器依据接收到的ADC编码计算出待测金属表面的温度，本装置检测过程简单、精度高，适用于对金属支撑装置表面温度的精密监测。

技术领域

本实用新型涉及温度测量领域，具体涉及一种金属表面多点温度测量装置。

背景技术

金属部件(杆件、管件、导轨等)是机械加工中最为常见的部件之一，在视觉测量领域中，金属部件经常作为精密测量部件(如相机、DLP等)的固定支撑装置；在长时间的检测过程中，金属部件会随着温度的变化而发生胀缩现象，金属部件不同程度的形变，将直接导致固定在其上的精密测量部件发生位置偏移，进而导致测量精度降低；为了降低金属部件胀缩现象对测量精度的影响，需要采集金属表面的温度变化，进而对金属形变量进行评估；现有的温度采集过程精度不高，且一致性较差，测量前往往需要复杂的补偿过程，对同一金属部件的不同点温度很难进行高精度测量，不能满足精密测量要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种金属表面多点温度测量装置，本测量装置设计，检测过程简单、高效，精度高，适用于对金属支撑装置表面温度的精密监测。

本实用新型技术方案如下：

一种金属表面多点温度测量装置，包括相互通讯的温度采集端和微控制器；温度采集端设置多路，分别采集待测金属表面不同位置的温度；

所述温度采集端包括贴片式铂热电阻、RTD至数字输出转换器和基准电压源；所述基准电压源与所述RTD至数字输出转换器连接，为其供电；所述贴片式铂热电阻与金属表面相接触并采用全差分模拟输入连接到所述RTD至数字输出转换器；所述RTD至数字输出转换器还通过全差分基准输入方式连接有参考电阻；

所述RTD至数字输出转换器计算贴片式铂热电阻与参考电阻的阻值比值，并将其转换成ADC编码，然后将ADC编码传输到微控制器；所述微控制器依据接收到的ADC编码计算出待测金属表面的温度。

进一步，所述多路温度采集端并联在同一组线路后连接在所述微控制器上。

进一步，所述贴片式铂热电阻为三线制或四线制。

进一步，所述贴片式铂热电阻的一端引线连接RTD至数字输出转换器的FORCE+和RTDIN+管脚，另一端引线连接RTD至数字输出转换器的FORCE-和RTDIN-管脚。

进一步，所述温度采集端和微控制器的数据传输采用SPI总线，所述SPI总线包括时钟信号SCLK和数据信号SDI、SDO。

为了减少PCB布线中造成的信号振铃，为信号质量提供保障；

进一步，在所述时钟信号SCLK和数据信号SDI、SDO上的源端串接电阻。

为了避免三路电源串扰，保证电源精度；

进一步，所述RTD至数字输出转换器的VDD管脚与基准电压源之间连接磁珠以及滤波电容。

优选，所述基准电压源为REF3033。

优选，所述贴片式铂热电阻采用PT100。

优选，所述RTD至数字输出转换器采用MAX31865。

优选，所述微控制器为单片机，所述单片机同步采集多路温度采集端的信号，通过片选管脚识别各路温度采集端。