CN103411706B - 自检式的温度探头检测电路 - Google Patents

Abstract

自检式的温度探头检测电路包括数字温度探头、处理器和反向双信道模块；反向双信道模块包括主信号通道、从信号通道、主输入输出端和从输入输出端；处理器用于发出低电平检测信号，主信号通道传输该低电平检测信号；若在预设的等待时间段内，该数字温度探头发出低电平响应信号，从信号通道传输该低电平响应信号，并将低电平响应信号发送至该处理器，则处理器不发出故障警报；若经过等待时间段后，该处理器未收到低电平响应信号，再次发出低电平检测信号，若发出预设次数的低电平检测信号后，该处理器均未收到低电平响应信号，则发出故障警报。上述发明可自动检测温度探头是否正常读数及读数是否准确的故障，省时省力，检测结果准确性高。

Description

自检式的温度探头检测电路

技术领域

本发明涉及一种自检式的温度探头检测电路。

背景技术

现有的测温式电气火灾探测器的温度探头要检修时，需要先将温度探头拆卸下来，然后通过专门的检测设备检测测温探头的各项工作性能，以判断测温探头是否有工作故障，此种检修方式耗时费力，且检测结果容易受到人为因素的影响，影响检测结果的准确性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种自检式的温度探头检测电路，其可方便快捷且准确地检测温度探头。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自检式的温度探头检测电路，其包括数字温度探头、处理器和反向双信道模块；

该反向双信道模块包括主信号通道、从信号通道、主输入输出端和从输入输出端，主信号通道和从信号通道分别连接于主输入输出端和从输入输出端之间，该主输入输出端连接该处理器，该从输入输出端连接该数字温度探头，主信号通道和从信号通道的数据传输方向相反；

该处理器用于发出一低电平检测信号至该主输入输出端，该主信号通道传输该低电平检测信号，并将低电平检测信号通过该从输入输出端发送至该数字温度探头；若在预设的等待时间段内，该数字温度探头发出一低电平响应信号至该从输入输出端，该从信号通道传输该低电平响应信号，并将该低电平响应信号通过该主输入输出端发送至该处理器，则该处理器不发出故障警报；若经过上述等待时间段后，该处理器未收到低电平响应信号，则再次发出低电平检测信号，若发出预设次数的低电平检测信号后，该处理器均未收到低电平响应信号，则发出故障警报。

进一步地，温度探头检测电路还包括供电模块，该供电模块用于为该数字温度探头和该反向双信道模块供电。

进一步地，该反向双信道模块包括主光耦、从光耦、第一二极管至第四二极管、第一电阻至第五电阻；该主光耦由主发光器和主受光器组成，该从光耦由从发光器和从受光器组成；该主发光器的正极通过第四电阻连接该供电模块，该主发光器的负极连接该处理器，还通过第五电阻连接该供电模块，该主受光器的输出端连接该第一二极管的阴极，该第一二极管的阳极连接该数字温度探头的数据端，该主受光器的接地端接地；该从发光器的正极通过第三电阻连接该供电模块，还连接该第二二极管的阳极，该第二二极管的阴极通过该第一电阻连接该供电模块，还连接该第一二极管的阴极，该从发光器的负极连接该数字温度探头的数据端；该从受光器的输出端通过第二电阻连接该供电模块，还连接该第三二极管的阴极和第四二极管的阴极，该第四二极管的阳极连接该主发光器的正极，该第三二极管的阳极连接该主发光器的负极；该数字温度探头的电压端连接该供电模块，该数字温度探头的接地端接地。

进一步地，该供电模块包括直流电源、直流电压转换器、第一电感、第二电感、第一电容至第四电容；该直流电压转换器的电压输入端通过第二电感连接直流电源，第二电容和第四电容的一端均连接该直流电源，第二电容和第四电容的另一端接地；该直流电压转换器的电压输出端通过第一电感连接该数字温度探头的电压端，该第一电容和第三电容的一端均连接该数字温度探头的电压端，第一电容和第三电容的另一端均接地；该第二电阻、该第四电阻和该第五电阻均连接上述直流电源，第一电阻和第三电阻均连接第一电感和该数字温度探头的电压端之间。

进一步地，温度探头检测电路还包括光耦和发热装置，该光耦包括发光器和受光器；该发光器的正极连接该供电模块，该发光器的负极连接该处理器；该受光器的输出端连接该发热装置的启动端，该发热装置的供电端连接该供电模块；该处理器还用于读取该数字温度探头的初始温度，并存储初始温度，再发送加热信号至该发热装置的启动端，以启动该发热装置加热预设的加热时间段，该处理器实时读取该数字温度探头的加热温度，并根据初始温度、加热温度和加热时间段生成一温度时间曲线，并将该温度时间曲线与预设的标准温度时间曲线范围进行比对，若温度时间曲线在该标准温度时间曲线范围内，则处理器继续监测，若温度时间曲线在该标准温度时间曲线范围之外，则处理器发出故障警报。

本发明的有益效果如下：

1、上述发明可自动检测温度探头是否正常读数及读数是否准确的故障，并在测出故障时发出警报，以提醒工作人员及时维修，省时省力，且排除人为因素的影响，使得检测结果准确性高。

2、反向双信道模块的应用有利于提高检测速度以及检测的准确性。

3、主光耦和从光耦不但起单向传输信号作用，还有利于隔离干扰信号，使得测试结果更为准确。

附图说明

图1为本发明自检式的温度探头检测电路的较佳实施方式的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

请参见图1，本发明涉及一种自检式的温度探头检测电路，其较佳实施方式包括数字温度探头U1、主光耦PC2、从光耦PC1、处理器10、二极管D1至二极管D4、用于提供直流电压的供电模块20、电阻R1至电阻R5。该主光耦PC2由主发光器PC2A和主受光器PC2B组成，该从光耦PC1由从发光器PC1A和从受光器PC1B组成。

该主发光器PC2A的正极通过电阻R4连接该供电模块20，该主发光器PC2A的负极连接该处理器10，还通过电阻R5连接该供电模块20，该主受光器PC2B的输出端连接该二极管D1的阴极，该二极管D1的阳极连接该数字温度探头U1的数据端DQ，该主受光器PC2B的接地端接地。该从发光器PC1A的正极通过电阻R3连接该供电模块20，还连接该二极管D2的阳极，该二极管D2的阴极通过该电阻R1连接该供电模块20，还连接该二极管D1的阴极，该从发光器PC1A的负极连接该数字温度探头U1的数据端D1。该从受光器PC1B的输出端通过电阻R2连接该供电模块20，还连接该二极管D3的阴极和二极管D4的阴极，该二极管D4的阳极连接该主发光器PC2A的正极，该二极管D3的阳极连接该主发光器PC2A的负极。该数字温度探头U1的电压端VDD连接该供电模块20，该数字温度探头U1的接地端GND接地。

下面以检测DS18B20型号的数字温度探头为例对本发明的工作原理进行描述：

检测时，该处理器10发出一维持480微秒至960微秒的低电平检测信号，该低电平检测信号经由该主光耦PC2和该二极管D1发送至该数字温度探头U1的数据端DQ。该低电平检测信号发出后，该主受光器的阴极被上拉，处于高电平状态，该处理器10在预设的等待时间段如480微秒内实时检测总线上是否有响应。

若在上述预设的等待时间段内，数字温度探头U1接收到上述低电平信号后等待15微秒至60微秒，再发出一持续60微秒至240微秒的低电平响应信号，该低电平响应信号经由从光耦PC1和二极管D3传送至该处理器10，则处理器10不发出故障警报，并重新发出低电平检测信号，以继续监测数字温度探头U1。

若在上述预设的等待时间段内，该处理器10没接收到来自总线的低电平响应信号，该处理器10重复发出预设次数如10次低电平检测信号，若还没收到低电平响应信号，该处理器10发出报警信号，例如，以声光报警方式提醒工作人员数字温度探头U1出现测温失效的工作故障。

由上述工作原理可看出，主光耦PC2、从光耦PC1、二极管D1至二极管D4以及电阻R1至电阻R4构成一反向双信道模块，主光耦PC2和二极管D1构成用于传输低电平检测信号的主信号通道，从光耦PC1和二极管D3构成用于传输低电平响应信号的从信号通道，且主信号通道和从信号通道的信号传输方向相反。该二极管D2和二极管D4起信道隔离作用，以使得主信号通道和从信号通道的信号互不干扰，电阻R1至电阻R4为上拉电阻。由此可知，任何具备反向双信道功能且具备主输入输出端和从从输入输出端的电路模块均可应用于本发明中。

本实施例中，该供电模块20包括直流电源VCC、直流电压转换器U3、电感L1、电感L2、电容C1至电容C4。该直流电压转换器U3的电压输入端Vin通过电感L2连接直流电源VCC，电容C2和电容C4的一端均连接该直流电源VCC，电容C2和电容C4的另一端接地。该直流电压转换器U3的电压输出端Vo通过电感L1连接该数字温度探头U1的电压端VDD，该电容C1和电容C3的一端均连接该数字温度探头U1的电压端VDD，电容C1和电容C3的另一端均接地。上述电阻R2、电阻R4和电阻R5均连接上述直流电源VCC，电阻R1和电阻R3均连接电感L1和该数字温度探头U1的电压端VDD之间。

本发明的较佳实施方式还进一步包括光耦PC3、电阻R6和发热装置PT，其中，该光耦PC3包括发光器PC3A和受光器PC3B。该发光器PC3A的正极通过电阻R6连接该供电模块20，该发光器PC3A的负极连接该处理器10。该受光器PC3B的输出端连接该发热装置PT的启动端，该发热装置PT的供电端连接该供电模块20。

该处理器10还用于读取该数字温度探头U1的初始温度，并存储初始温度，再发送加热信号至该发热装置PT的启动端，以启动该发热装置PT加热预设的加热时间段，进而使得该数字温度探头U1的环境温度上升，该处理器10实时读取该数字温度探头U1的加热温度，并根据初始温度、加热温度和加热时间段生成一温度时间曲线，并将该温度时间曲线与预设的标准温度时间曲线范围进行比对，若温度时间曲线在该标准温度时间曲线范围内，则处理器10继续监测，若温度时间曲线在该标准温度时间曲线范围之外，则处理器10发出故障警报，以提醒工作人员数字温度探头U1测温不准确。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种自检式的温度探头检测电路，其特征在于：其包括数字温度探头、处理器和反向双信道模块；

该反向双信道模块包括主信号通道、从信号通道、主输入输出端和从输入输出端，主信号通道和从信号通道分别连接于主输入输出端和从输入输出端之间，该主输入输出端连接该处理器，该从输入输出端连接该数字温度探头，主信号通道和从信号通道的数据传输方向相反；

该处理器用于发出一低电平检测信号至该主输入输出端，该主信号通道传输该低电平检测信号，并将低电平检测信号通过该从输入输出端发送至该数字温度探头；若在预设的等待时间段内，该数字温度探头发出一低电平响应信号至该从输入输出端，该从信号通道传输该低电平响应信号，并将该低电平响应信号通过该主输入输出端发送至该处理器，则该处理器不发出故障警报；若经过上述等待时间段后，该处理器未收到低电平响应信号，则再次发出低电平检测信号，若发出预设次数的低电平检测信号后，该处理器均未收到低电平响应信号，则发出故障警报；

温度探头检测电路还包括供电模块，该供电模块用于为该数字温度探头和该反向双信道模块供电；

温度探头检测电路还包括光耦PC3和发热装置，该光耦PC3包括发光器PC3A和受光器PC3B；该发光器PC3A的正极连接该供电模块，该发光器PC3A的负极连接该处理器；该受光器PC3B的输出端连接该发热装置的启动端，该发热装置的供电端连接该供电模块；该处理器还用于读取该数字温度探头的初始温度，并存储初始温度，再发送加热信号至该发热装置的启动端，以启动该发热装置加热预设的加热时间段，该处理器实时读取该数字温度探头的加热温度，并根据初始温度、加热温度和加热时间段生成一温度时间曲线，并将该温度时间曲线与预设的标准温度时间曲线范围进行比对，若温度时间曲线在该标准温度时间曲线范围内，则处理器继续监测，若温度时间曲线在该标准温度时间曲线范围之外，则处理器发出故障警报。

2.如权利要求1所述的自检式的温度探头检测电路，其特征在于：该反向双信道模块包括主光耦、从光耦、第一二极管至第四二极管、第一电阻至第五电阻；该主光耦由主发光器和主受光器组成，该从光耦由从发光器和从受光器组成；该主发光器的正极通过第四电阻连接该供电模块，该主发光器的负极连接该处理器，还通过第五电阻连接该供电模块，该主受光器的输出端连接该第一二极管的阴极，该第一二极管的阳极连接该数字温度探头的数据端，该主受光器的接地端接地；该从发光器的正极通过第三电阻连接该供电模块，还连接该第二二极管的阳极，该第二二极管的阴极通过该第一电阻连接该供电模块，还连接该第一二极管的阴极，该从发光器的负极连接该数字温度探头的数据端；该从受光器的输出端通过第二电阻连接该供电模块，还连接该第三二极管的阴极和第四二极管的阴极，该第四二极管的阳极连接该主发光器的正极，该第三二极管的阳极连接该主发光器的负极；该数字温度探头的电压端连接该供电模块，该数字温度探头的接地端接地。

3.如权利要求2所述的自检式的温度探头检测电路，其特征在于：该供电模块包括直流电源、直流电压转换器、第一电感、第二电感、第一电容至第四电容；该直流电压转换器的电压输入端通过第二电感连接直流电源，第二电容和第四电容的一端均连接该直流电源，第二电容和第四电容的另一端接地；该直流电压转换器的电压输出端通过第一电感连接该数字温度探头的电压端，该第一电容和第三电容的一端均连接该数字温度探头的电压端，第一电容和第三电容的另一端均接地；该第二电阻、该第四电阻和该第五电阻均连接上述直流电源，第一电阻和第三电阻均连接第一电感和该数字温度探头的电压端之间。