CN105675164A - 电阻式水温变送显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电阻式水温变送显示器，包括用于检测水温的电阻式温度传感器、信号调理及变送电路模块、信号采集电路模块和低功耗单片机；低功耗单片机输出端接有数据显示电路模块；信号调理及变送电路模块包括电压采集单元、差分放大单元、电压放大单元和V/I转换单元；信号采集电路模块包括电流传输单元、电流采集单元和AD采样单元；数据显示电路模块包括显示单元和按键单元，显示单元和按键单元均与低功耗单片机的输出端相接。该电阻式水温变送显示器结构简单，设计合理，实现方便且操作便捷，灵敏度高，精度高，优良的抗干扰能力，安全可靠，使用寿命长，便于推广使用。

Description

电阻式水温变送显示器

技术领域

本发明属于工业测量和控制中水温检测技术领域，尤其是涉及一种电阻式水温变送显示器。

背景技术

温度是工业对象中主要的被控参数之一，像冶金、机械、食品、化工各类工业中，广泛使用的各种加热炉、反应炉等，对工件的处理温度要求严格控制。传统温度变送器频率响应特性差，输入—输出特性存在非线性，且随时间而漂移，参数易受环境条件变化的影响而漂移，信噪比低，易受噪声干扰，存在交叉灵敏度，选择性、分辨率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种电阻式水温变送显示器。该电阻式水温变送显示器结构简单，设计合理，实现方便且操作便捷，灵敏度高，精度高，优良的抗干扰能力，安全可靠，使用寿命长，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：电阻式水温变送显示器，其特征在于：包括用于检测水温的电阻式温度传感器、用于对所述电阻式温度传感器输出信号进行信号调理及变送处理的信号调理及变送电路模块、用于对经信号调理及变送处理后的信号进行数据采集处理的信号采集电路模块和用于接收信号采集电路模块输出信号并进行计算处理的低功耗单片机；所述低功耗单片机的输出端接有用于将所述低功耗单片机的处理结果进行显示的数据显示电路模块；所述信号调理及变送电路模块包括电压采集单元、差分放大单元、电压放大单元和V/I转换单元，所述电压采集单元的输入端与电阻式温度传感器相接，所述电压采集单元的输出端与差分放大单元的输入端相接，所述差分放大单元的输出端与电压放大单元的输入端相接，所述电压放大单元的输出端与V/I转换单元的输入端相接；所述信号采集电路模块包括电流传输单元、电流采集单元和AD采样单元，所述电流传输单元的输入端与V/I转换单元的输出端相接，所述电流传输单元的输出端与电流采集单元的输入端相接，所述电流采集单元的输出端与AD采样单元的输入端相接，所述AD采样单元的输出端与低功耗单片机的输入端相接；所述数据显示电路模块包括显示单元和按键单元，所述显示单元和按键单元均与低功耗单片机的输出端相接。

上述的电阻式水温变送显示器，其特征在于：所述低功耗单片机采用MSP430F149低功耗单片机。

上述的电阻式水温变送显示器，其特征在于：所述V/I转换单元采用XTR111电流型变送器。

上述的电阻式水温变送显示器，其特征在于：所述电流采集单元采用RCV420精密电流环接收器芯片。

上述的电阻式水温变送显示器，其特征在于：所述电阻式温度传感器采用WZP-PT100温度传感器。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计新颖合理。

2、本发明的精度高，电阻式温度传感器采用WZP-PT100相应时间快，温度范围广。

3、本发明的可靠性高，对电阻式温度传感器采集电压经过电流变送器传输能有效的减少干扰。

4、本发明的可视性好，只需通过显示模块就能观测温度曲线，并显示当前温度。方便调节。

综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—电阻式温度传感器；2—信号调理及变送电路模块；

2-1—电压采集单元；2-2—差分放大单元；

2-3—电压放大单元；2-4—V/I转换单元；

3—信号采集电路模块；3-1—电流传输单元；

3-2—电流采集单元；3-3—AD采样单元；

4—低功耗单片机；5—数据显示电路模块；

5-1—显示单元；5-2—按键单元。

具体实施方式

如图1所示的一种电阻式水温变送显示器，包括用于检测水温的电阻式温度传感器1、用于对所述电阻式温度传感器1输出信号进行信号调理及变送处理的信号调理及变送电路模块2、用于对经信号调理及变送处理后的信号进行数据采集处理的信号采集电路模块3和用于接收信号采集电路模块3输出信号并进行计算处理的低功耗单片机4；所述低功耗单片机4的输出端接有用于将所述低功耗单片机4的处理结果进行显示的数据显示电路模块5；所述信号调理及变送电路模块2包括电压采集单元2-1、差分放大单元2-2、电压放大单元2-3和V/I转换单元2-4，所述电压采集单元2-1的输入端与电阻式温度传感器1相接，所述电压采集单元2-1的输出端与差分放大单元2-2的输入端相接，所述差分放大单元2-2的输出端与电压放大单元2-3的输入端相接，所述电压放大单元2-3的输出端与V/I转换单元2-4的输入端相接；所述信号采集电路模块3包括电流传输单元3-1、电流采集单元3-2和AD采样单元3-3，所述电流传输单元3-1的输入端与V/I转换单元2-4的输出端相接，所述电流传输单元3-1的输出端与电流采集单元3-2的输入端相接，所述电流采集单元3-2的输出端与AD采样单元3-3的输入端相接，所述AD采样单元3-3的输出端与低功耗单片机4的输入端相接；所述数据显示电路模块5包括显示单元5-1和按键单元5-2，所述显示单元5-1和按键单元5-2均与低功耗单片机4的输出端相接。

本实施例中，所述低功耗单片机4采用MSP430F149低功耗单片机。所述V/I转换单元2-4采用XTR111电流型变送器。所述电流采集单元3-2采用RCV420精密电流环接收器芯片。所述电阻式温度传感器1采用WZP-PT100温度传感器。

本实施例中，WZP-PT100温度传感器先经电桥组成差分放大电路经过电压放大单元得到电压信号，通过XTR111电流型变送器对信号调理输出4-20mA，经电流传输单元3-1进行无干扰传输，然后经TI的电流环接收器RCV420将信号电流转化为1-5V电压信号，最后经AD采样单元3-3转换后，由MSP430F149做主控制器显示温度，主控器对测量的非线性进行校正。本发明结构简单，设计合理，实现方便且操作便捷，灵敏度高，精度高，优良的抗干扰能力，安全可靠，使用寿命长，便于推广使用。

本实施例中，所述AD采样单元采用ADS8505，由于该芯片为16位ADC，并且具有宽范围的信号电压输入(达到+10V)，所以大大简化了信号调理的硬件电路。它采用16位并行数据传输，另外由具有灵活而又非常简单的的控制方式，这样简化了CPU对它的控制，简化了程序的编写,也减轻了CPU的负担。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.电阻式水温变送显示器，其特征在于：包括用于检测水温的电阻式温度传感器(1)、用于对所述电阻式温度传感器(1)输出信号进行信号调理及变送处理的信号调理及变送电路模块(2)、用于对经信号调理及变送处理后的信号进行数据采集处理的信号采集电路模块(3)和用于接收信号采集电路模块(3)输出信号并进行计算处理的低功耗单片机(4)；所述低功耗单片机(4)的输出端接有用于将所述低功耗单片机(4)的处理结果进行显示的数据显示电路模块(5)；所述信号调理及变送电路模块(2)包括电压采集单元(2-1)、差分放大单元(2-2)、电压放大单元(2-3)和V/I转换单元(2-4)，所述电压采集单元(2-1)的输入端与电阻式温度传感器(1)相接，所述电压采集单元(2-1)的输出端与差分放大单元(2-2)的输入端相接，所述差分放大单元(2-2)的输出端与电压放大单元(2-3)的输入端相接，所述电压放大单元(2-3)的输出端与V/I转换单元(2-4)的输入端相接；所述信号采集电路模块(3)包括电流传输单元(3-1)、电流采集单元(3-2)和AD采样单元(3-3)，所述电流传输单元(3-1)的输入端与V/I转换单元(2-4)的输出端相接，所述电流传输单元(3-1)的输出端与电流采集单元(3-2)的输入端相接，所述电流采集单元(3-2)的输出端与AD采样单元(3-3)的输入端相接，所述AD采样单元(3-3)的输出端与低功耗单片机(4)的输入端相接；所述数据显示电路模块(5)包括显示单元(5-1)和按键单元(5-2)，所述显示单元(5-1)和按键单元(5-2)均与低功耗单片机(4)的输出端相接。

2.根据权利要求1所述的电阻式水温变送显示器，其特征在于：所述低功耗单片机(4)采用MSP430F149低功耗单片机。

3.按照权利要求1所述的电阻式水温变送显示器，其特征在于：所述V/I转换单元(2-4)采用XTR111电流型变送器。

4.按照权利要求1所述的电阻式水温变送显示器，其特征在于：所述电流采集单元(3-2)采用RCV420精密电流环接收器芯片。

5.按照权利要求1所述的电阻式水温变送显示器，其特征在于：所述电阻式温度传感器(1)采用WZP-PT100温度传感器。