CN202255676U - 一种海水温度检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海水温度检测电路。现有海水测温电路精度不高。本实用新型包括电压源芯片、电压基准芯片、高精度AD芯片。电压源芯片与第一电解电容的正端、第一电阻的一端和铂电阻的一端连接；电压基准芯片与第二电解电容的正端和第五电阻的一端连接；第一和第二电容并联后的两端分别接高精度AD芯片的3、4脚，以及第四、五电阻的一端；第三电容C5的两端接高精度AD芯片的6、7脚，以及第六、七电阻的一端；第六、七电阻的另一端接第一、二、三电阻和铂电阻；高精度AD芯片IC3的12、13脚接晶振的两端，以及第一、二瓷片电容。本实用新型的电路连接简单、传感灵敏度高、功耗低、工作稳定。

Description

一种海水温度检测电路

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，具体涉及一种基于三线制铂电阻的高精度海水温度测量电路。

技术背景

随着开发海洋、利用海洋的时代到来，进军海洋、开发海洋已成为世界海洋技术领域的一大主题。我国是一个海洋大国，海洋事关国家和民族的长远利益。海水温度的研究在海洋水文学、海洋气象学、海洋地质学、海洋生物学、海洋资源与开发以及军事海洋学等方面有着重大的意义：提高对海洋气候和对沿海地区天气影响认识的能力，准确预报天气变化；提高台风和海啸等海洋灾害的预报和警报能力，减少灾害造成的百姓生命财产的损失；提高对海洋污染和生态环境的监测能力，保护海洋健康；提高国家海上海下安全防务的海洋监测和环境保障能力，加强国防建设；提高对海洋环境的立体监测和时序数据获取能力，推进中国近海海洋科学的发展；提高海洋资源开发的环境保障能力，支持沿海和海洋经济发展及科技兴海战略。

海水温度测量使用的温度传感器，常用的有热敏电阻或铂电阻。热敏电阻灵敏度较高，工作温度范围宽，体积小，容易加工成复杂的形状，稳定性好。铂电阻的特点是性能稳定，线性输出，测量精度高。海水温度变化微小，一般测温电路是把铂电阻传感器输出微小变化量转化为微弱电信号，再通过放大器放大信号，最后通过模数转换器转化成数字信号。而一些接线容易影响电路精度，一般放大器本身就有噪声和漂移。国外一些仪器测温技术比较成熟，而我国在这方面起步较晚，虽然发展很快，但是在测量精度和稳定度等方面和国外差距很大。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有一般电路噪声大、精度不高的缺陷，提供一种基于三线制不平衡电桥技术、利用高精度模数转换器片内可编程增益放大器放大微弱信号的海水温度检测电路。

本实用新型包括电压源芯片、电压基准芯片、高精度AD芯片。

电压源芯片的2脚接5V电源电压，4脚和8脚接地，6脚与第一电解电容的正端、第一电阻的一端和铂电阻的一端连接，第一电解电容的负端接地。

电压基准芯片的2脚接5V电源电压，4脚接地，6脚与第二电解电容的正端和第五电阻的一端连接，第二电解电容的负端接地。

高精度AD芯片的1脚接5V电源电压，8脚、9脚和10脚接3.3V电压，2脚、5脚、11脚、19脚和20脚接地；高精度AD芯片的4脚与第一电容的一端、第二电容的一端和第五电阻的另一端连接，3脚与第一电容的另一端、第二电容的另一端和第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端接地；高精度AD芯片的6脚与第三电容的一端和第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端与第一电阻的另一端、第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端接地；高精度AD芯片的7脚与第三电容的另一端和第七电阻的一端连接，第七电阻的另一端与铂电阻的另一端、第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端接地；高精度AD芯片的13脚与晶振的一端和第一瓷片电容的一端连接，12脚与晶振的另一端和第二瓷片电容的一端连接，第一瓷片电容的另一端和第二瓷片电容的另一端接地。

本实用新型首次提出了采用三线制铂电阻不平衡电桥输出差分信号，直接连接高精度AD芯片的电路，利用了不平衡电桥的高灵敏度特点，并且在传感电路设计中，选择了具有输入缓冲器、可编程增益放大器和调制器的微功耗、高精度的24位AD芯片，电路连接简单，利用AD芯片的片内增益放大器可以减少电路引线噪声干扰和放大器噪声干扰，降低了1/f噪声，提高了传感灵敏度，并为主控系统提供了高达20位有效分辨率的数字信号接口。该电路由于功耗很低、精度高、工作稳定，可由1号电池供电，从而可在近海区域测量海水温度数据；温度传感器采用进口三线制铂电阻，与高精度、低温漂电阻构成不平衡电桥，从而实现了温度的测量；高精度AD芯片采用极低噪声设计，从而在技术指标上均能到达较高指标。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种海水温度检测电路包括电压源芯片IC1、电压基准芯片IC2、高精度AD芯片IC3，其中电压源芯片IC1采用ANALOG DEVICES公司的AD780，电压基准芯片IC2采用TEXAS INSTRUMENTS公司的HMC1002，高精度AD芯片IC3采用TEXAS INSTRUMENTS公司的ADS1255。

电压源芯片IC1的2脚接5V电源电压，4脚和8脚接地，6脚与第一电解电容C1的正端、第一电阻Res1的一端和铂电阻Rp的一端连接，第一电解电容C1的负端接地。

电压基准芯片IC2的2脚接5V电源电压，4脚接地，6脚与第二电解电容C2的正端和第五电阻Res5的一端连接，第二电解电容C2的负端接地。

高精度AD芯片IC3的1脚接5V电源电压，8脚、9脚和10脚接3.3V电压，2脚、5脚、11脚、19脚和20脚接地；高精度AD芯片IC3的4脚与第一电容C3的一端、第二电容C4的一端和第五电阻Res5的另一端连接，3脚与第一电容C3的另一端、第二电容C4的另一端和第四电阻Res4的一端连接，第四电阻Res4的另一端接地；高精度AD芯片IC3的6脚与第三电容C5的一端和第六电阻Res6的一端连接，第六电阻Res6的另一端与第一电阻Res1的另一端、第二电阻Res2的一端连接，第二电阻Res2的另一端接地；高精度AD芯片IC3的7脚与第三电容C5的另一端和第七电阻Res7的一端连接，第七电阻Res7的另一端与铂电阻Rp的另一端、第三电阻Res3的一端连接，第三电阻Res3的另一端接地；高精度AD芯片IC3的13脚与晶振XTAL的一端和第一瓷片电容C6的一端连接，12脚与晶振XTAL的另一端和第二瓷片电容C7的一端连接，第一瓷片电容C6的另一端和第二瓷片电容C7的另一端接地。

该海水温度检测电路可搭载到任一具备搭载条件的水下装备中，进行海水温度测量。

该海水温度检测电路的具体技术指标如下：

绝对精度：0.02℃

分辨率：0.001℃

电路功耗：0.15W。

Claims (1)

1.一种海水温度检测电路, 包括电压源芯片、电压基准芯片、高精度AD芯片，其特征在于：

电压源芯片的2脚接5V电源电压，4脚和8脚接地，6脚与第一电解电容的正端、第一电阻的一端和铂电阻的一端连接，第一电解电容的负端接地；

电压基准芯片的2脚接5V电源电压，4脚接地，6脚与第二电解电容的正端和第五电阻的一端连接，第二电解电容的负端接地；

高精度AD芯片的1脚接5V电源电压，8脚、9脚和10脚接3.3V电压，2脚、5脚、11脚、19脚和20脚接地；高精度AD芯片的4脚与第一电容的一端、第二电容的一端和第五电阻的另一端连接，3脚与第一电容的另一端、第二电容的另一端和第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端接地；高精度AD芯片的6脚与第三电容的一端和第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端与第一电阻的另一端、第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端接地；高精度AD芯片的7脚与第三电容的另一端和第七电阻的一端连接，第七电阻的另一端与铂电阻的另一端、第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端接地；高精度AD芯片的13脚与晶振的一端和第一瓷片电容的一端连接，12脚与晶振的另一端和第二瓷片电容的一端连接，第一瓷片电容的另一端和第二瓷片电容的另一端接地。

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