CN206300734U - 一种温度测量转换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种温度测量转换电路，其特征是：包括电压基准电路、电压跟随电路、温度传感器U7和电压放大电路，还包括温度传感器U7的电阻桥电路，所述电压基准电路连接电压跟随电路的输入端，温度传感器U7的电阻桥电路连接电压放大电路的输入端，所述电压跟随电路和电压放大电路的输出端连接单片机U3的ADC采集端。与现有技术相比，本实用新型单片机U3同时采集两个运算放大器U4A、U4B的输出，能够得到精确的温度值，可以有效减少因运算放大器供电电压波动、外部因素干扰等导致的ADC采集误差，提高了ADC的采集精度和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度测量技术领域,具体地说是一种温度测量转换电路。
背景技术
总线型温度测量主要用于测量管道液体温度，现有的温度传感器中由于各种干扰，导致温度测量转换电路测量精度大大下降，线性拟合度低，温度测量值波动大等。
实用新型内容
为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种灵敏度高、精度高的温度测量转换电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种温度测量转换电路，其特征是：包括电压基准电路、电压跟随电路、温度传感器U7和电压放大电路，还包括温度传感器U7的电阻桥电路，所述电压基准电路连接电压跟随电路的输入端，温度传感器U7的电阻桥电路连接电压放大电路的输入端，所述电压跟随电路和电压放大电路的输出端连接单片机U3的ADC采集端。
优选地，所述电压基准电路包括基准芯片U39，输出2.5V的基准电压，所述电压跟随电路包括运算放大器U4A，2.5V基准电压接入运算放大器U4A的同相输入端，所述电压放大电路包括运算放大器U4B，运算放大器U4B的输入端接温度传感器U7的电阻桥电路输出端接单片机U3的ADC采集端，电阻桥电路还连接运算放大器U4A的输出端，运算放大器U4A的输出端连接单片机U3的ADC采集端。
优选地，所述基准芯片U39为REF3025，运算放大器U4A、U4B为TLV2372。
优选地，所述电压基准电路还包括滤波电容C98、C102、C103，所述电压跟随电路还包括电阻R16、R17，所述温度传感器U7的电阻桥电路包括电阻R21、R22、R27和PT100，所述电压放大电路还包括电阻R23、R25、R26和R30，所述温度测量转换电路还包括电阻R18、R24和电容C13～C15、C18；
所述基准芯片U39的1管脚分别连接电容C98的一端和3.3V电压，电容C98的另一端接地，基准芯片U39的3管脚分别连接电容C102、C103的一端和地，2管脚分别连接电容C102、C103的另一端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接运算放大器U4A的同相输入端，运算放大器U4A的反相输入端分别连接电阻R16和电容C13的一端，输出端分别连接电阻R16、电容C13的另一端和电阻R18的一端电阻R18的另一端分别连接电容C15的一端和单片机U3的13管脚，电容C15的另一端接地，运算放大器U4A的4管脚接地，8管脚分别连接电容C14的一端和3.3V电压，电容C14的另一端接地；
所述温度传感器电阻PT100的一端分别连接电阻R21、R23的一端，另一端分别连接电阻R27的一端和地，电阻R21的另一端分别连接电阻R22的另一端和运算放大器U4A的输出端，电阻R22的另一端分别连接电阻R27的另一端和电阻R25的一端，电阻R23的另一端分别连接运算放大器U4B的同相输入端和电阻R26的一端，电阻R26的另一端接地，电阻R25的另一端分别连接运算放大器U4B的同相输入端和电阻R30的一端，运算放大器U4B的输出端分别连接电阻R30的另一端和电阻R24的一端，电阻R24的另一端分别连接电容C18的一端和单片机U3的14管脚，电容C18的另一端接地。
优选地，所述电阻R16～R18、R21～R27、R30的电阻值分别为1KΩ、1KΩ、100Ω、5.1KΩ、5.1KΩ、1KΩ、100Ω、1KΩ、50KΩ、50Ω、50KΩ，电容C13～C15、C18、C98、C102、C103的电容值分别为100nF、100nF、100nF、100nF、104nF、100nF、10μF。
优选地，所述单片机U3型号为STM32F103C8T6。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的单片机U3同时采集两个运算放大器U4A、U4B的输出，能够得到精确的温度值，可以有效减少因运算放大器供电电压波动、外部因素干扰等导致的ADC采集误差，提高了ADC的采集精度和稳定性。
附图说明
图1是本实用新型的结构图；
图2是本实用新型所述温度测量电路的电路图；
图3是本实用新型所述单片机的管脚图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
如图1-3所示，本实用新型的一种温度测量转换电路，它包括电压基准电路、电压跟随电路、温度传感器U7和电压放大电路，还包括温度传感器U7的电阻桥电路，所述电压基准电路连接电压跟随电路的输入端，温度传感器U7的电阻桥电路连接电压放大电路的输入端，所述电压跟随电路和电压放大电路的输出端连接单片机U3的ADC采集端。
所述电压基准电路包括基准芯片U39，型号为REF3025，输出2.5V的基准电压，所述电压跟随电路包括运算放大器U4A，2.5V基准电压接入运算放大器的同相输入端，所述电压放大电路包括运算放大器U4B，运算放大器U4B的输入端接温度传感器U7的电阻桥电路输出端接单片机U3的ADC采集端，电阻桥电路还连接运算放大器U4A的输出端，运算放大器U4A的输出端连接单片机U3的ADC采集端。
所述电压基准电路还包括滤波电容C98、C102、C103，所述电压跟随电路还包括电阻R16、R17，所述温度传感器U7的电阻桥电路包括电阻R21、R22、R27和PT100，所述电压放大电路还包括电阻R23、R25、R26和R30，所述温度测量转换电路还包括电阻R18、R24和电容C13～C15、C18；
所述基准芯片U39的1管脚分别连接电容C98的一端和3.3V电压，电容C98的另一端接地，基准芯片U39的3管脚分别连接电容C102、C103的一端和地，2管脚分别连接电容C102、C103的另一端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接运算放大器U4A的同相输入端，运算放大器U4A的反相输入端分别连接电阻R16和电容C13的一端，输出端分别连接电阻R16、电容C13的另一端和电阻R18的一端电阻R18的另一端分别连接电容C15的一端和单片机U3的13管脚，电容C15的另一端接地，运算放大器的4管脚接地，8管脚分别连接电容C14的一端和3.3V电压，电容C14的另一端接地；
所述温度传感器电阻PT100的一端分别连接电阻R21、R23的一端，另一端分别连接电阻R27的一端和地，电阻R21的另一端分别连接电阻R22的另一端和运算放大器U4A的输出端，电阻R22的另一端分别连接电阻R27的另一端和电阻R25的一端，电阻R23的另一端分别连接运算放大器U4B的同相输入端和电阻R26的一端，电阻R26的另一端接地，电阻R25的另一端分别连接运算放大器U4B的同相输入端和电阻R30的一端，运算放大器的输出端分别连接电阻R30的另一端和电阻R24的一端，电阻R24的另一端分别连接电容C18的一端和单片机U3的14管脚，电容C18的另一端接地。
电路采用运算放大器U4A、U4B作为转换核心，型号均为TLV2372。运算放大器U4A和电阻R17、R16组成的电压跟随电路，用于提高基准芯片U39输出的2.5V电压的驱动能力；运算放大器U4B和电阻R23、R25、R26、R30组成的电压放大电路，将温度传感器U7的电阻桥电路输出的小信号进行放大。两个运算放大器输出的电压信号，同时连接到单片机U3。在实际使用时，往往有多种外界因素的干扰，例如电源供电电压波动，会影响运算放大器的稳定性。本实用新型中，当电源电压有波动时，两个运算放大器U4A、U4B输出值会有一定的波动，且二者波动干扰基本一致。当单片机U3同时采集两个运算放大器的输出，并做差分运算，可以得到无干扰的差分值，对差分值进行计算和查表得到比较精准的温度值。因此本实用新型可以有效减少因为运算放大器供电电压波动导致的ADC采集误差，提高了ADC的采集精度和稳定性。
优选地，所述电阻R16～R18、R21～R27、R30的电阻值分别为1KΩ、1KΩ、100Ω、5.1KΩ、5.1KΩ、1KΩ、100Ω、1KΩ、50KΩ、50Ω、50KΩ，电容C13～C15、C18、C98、C102、C103的电容值分别为100nF、100nF、100nF、100nF、104nF、100nF、10μF，所述单片机U3型号为STM32F103C8T6。
以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种温度测量转换电路，其特征是：包括电压基准电路、电压跟随电路、温度传感器U7和电压放大电路，还包括温度传感器U7的电阻桥电路，所述电压基准电路连接电压跟随电路的输入端，温度传感器U7的电阻桥电路连接电压放大电路的输入端，所述电压跟随电路和电压放大电路的输出端连接单片机U3的ADC采集端。
2.根据权利要求1所述的一种温度测量转换电路，其特征是：所述电压基准电路包括基准芯片U39，输出2.5V的基准电压，所述电压跟随电路包括运算放大器U4A，2.5V基准电压接入运算放大器U4A的同相输入端，所述电压放大电路包括运算放大器U4B，运算放大器U4B的输入端接温度传感器U7的电阻桥电路输出端接单片机U3的ADC采集端，电阻桥电路还连接运算放大器U4A的输出端，运算放大器U4A的输出端连接单片机U3的ADC采集端。
3.根据权利要求2所述的一种温度测量转换电路，其特征是：所述基准芯片U39为REF3025，运算放大器U4A、U4B为TLV2372。
4.根据权利要求2所述的一种温度测量转换电路，其特征是：所述电压基准电路还包括滤波电容C98、C102、C103，所述电压跟随电路还包括电阻R16、R17，所述温度传感器U7的电阻桥电路包括电阻R21、R22、R27和PT100，所述电压放大电路还包括电阻R23、R25、R26和R30，所述温度测量转换电路还包括电阻R18、R24和电容C13～C15、C18；
所述基准芯片U39的1管脚分别连接电容C98的一端和3.3V电压，电容C98的另一端接地，基准芯片U39的3管脚分别连接电容C102、C103的一端和地，2管脚分别连接电容C102、C103的另一端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接运算放大器U4A的同相输入端，运算放大器U4A的反相输入端分别连接电阻R16和电容C13的一端，输出端分别连接电阻R16、电容C13的另一端和电阻R18的一端电阻R18的另一端分别连接电容C15的一端和单片机U3的13管脚，电容C15的另一端接地，运算放大器U4A的4管脚接地，8管脚分别连接电容C14的一端和3.3V电压，电容C14的另一端接地；
所述温度传感器电阻PT100的一端分别连接电阻R21、R23的一端，另一端分别连接电阻R27的一端和地，电阻R21的另一端分别连接电阻R22的另一端和运算放大器U4A的输出端，电阻R22的另一端分别连接电阻R27的另一端和电阻R25的一端，电阻R23的另一端分别连接运算放大器U4B的同相输入端和电阻R26的一端，电阻R26的另一端接地，电阻R25的另一端分别连接运算放大器U4B的同相输入端和电阻R30的一端，运算放大器U4B的输出端分别连接电阻R30的另一端和电阻R24的一端，电阻R24的另一端分别连接电容C18的一端和单片机U3的14管脚，电容C18的另一端接地。
5.根据权利要求4所述的一种温度测量转换电路，其特征是：所述电阻R16～R18、R21～R27、R30的电阻值分别为1KΩ、1KΩ、100Ω、5.1KΩ、5.1KΩ、1KΩ、100Ω、1KΩ、50KΩ、50Ω、50KΩ，电容C13～C15、C18、C98、C102、C103的电容值分别为100nF、100nF、100nF、100nF、104nF、100nF、10μF。
6.根据权利要求1所述的一种温度测量转换电路，其特征是：所述单片机U3型号为STM32F103C8T6。
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| CN106525266A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-03-22 | 山东金洲科瑞节能科技有限公司 | 一种温度测量转换电路 |
| CN109357778A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-02-19 | 广州市优仪电子科技有限公司 | 温度检测装置 |
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