CN207816476U - 一种装甲车辆温度采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种装甲车辆温度采集器，采用一线半制与传感器连接，解决了采集精度低的问题。一种装甲车辆温度采集器主要包括壳体、线路板组件，线路板组件包括精密电阻R1、R2、RTD至数字输出转换器U1、U2、MCU、串口1、2、CAN总线、电容C1、C2和电源电路，MCU设置U1、U2的状态并控制U1、U2内部电流源Vbias1、Vbias2的开和关，Vbias1、Vbias2为驱动传感器Rt2、Rt1的电流源，C1、C2和传感器电阻Rt1、Rt2构成RC低通滤波器，将采集到的装甲车辆温度采集器外部的传感器信号滤波，滤波后的信号经U1、U2修正导线误差、调理传感器非线性误差得到温度数据，然后发送到串口1、2和CAN总线。

Description

一种装甲车辆温度采集器

技术领域

本实用新型属于装甲车辆信息采集设备领域，具体涉及一种装甲车辆温度采集器。

背景技术

目前某外贸装甲车辆发动机油温，发动机水温信号通过机械仪表显示，该方式的优点是：简单直观，缺点是采集精度不高，无法适应车辆信息化进程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于不更改原车传感器及接线方式的前提下提供一种装甲车辆温度采集器，将温度传感器的温变阻值转换为数字信号，克服了机械仪表采集精度低的问题。

本实用新型是由以下技术方案实现的：

一种装甲车辆温度采集器，采用一线半制与传感器连接，包括壳体、连接器、线路板组件、固定器和前面板。连接器固定在壳体上，一端与外界温度传感器、电源、上位机或数字仪表等通过插件XS1、XS2和XS3连接，另一端通过插头、座与线路板组件连接，固定器将线路板组件和前面板连接在一起，线路板组件置于壳体内，前面板固定于壳体上；

线路板组件包括精密电阻R1、载精密电阻R2、RTD至数字输出转换器U1、RTD至数字输出转换器U2、MCU、串口1、串口2、CAN总线、电容C1、电容C2和电源电路；

MCU通过总线设置U1、U2的状态，采集到的信号经C1、C2和传感器电阻Rt1、Rt2构成RC低通滤波器滤波，滤波后的信号经U1、U2修正导线电阻误差、调理传感器非线性电阻误差得到温度数据，然后发送到串口和CAN总线。

本实用新型一种装甲车辆温度采集器采用一线半制与传感器连接，如图1所示，Rt1、Rt2表示传感器T℃时的电阻，Rf1、Rf2表示传感器一端到采集电路导线电阻，RS1，RS2代表传感器另一端到导线合束结点的导线电阻，Rf3代表导线合束结点到采集电路采集端的导线电阻；Vbias1、Vbias2为驱动传感器Rt1、传感器Rt2的电流源，MCU通过总线设置U1、U2的状态，U1、U2控制Vbias1、Vbias2电流输出开和关，C1、C2分别与Rt1、Rt2构成RC低通滤波器。

MCU通过U1、U2控制Vbias1电流输出开、Vbias2电流输出关，测得Rt1阻值Rf1+RT1+Rs2+Rf3，此时流经Rf3的电流为I；Vbias1、Vbias1均开，测得Rt1阻值Rf1+RT+Rs2+Rf3’，此时流经Rf3’的电流为I+I’，因I≌I’，得Rf3’-Rf3≌Rf3，在本实用新型使用环境中，Rf1＝Rf2≈Rf3，RS1＝RS2≈0，因此可以修正导线误差很近似地得到温度真实值。

本实用新型大大降低了导线电阻对温度采集的影响、采集精度高，结构简单、易于安装、易于扩展等特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电原理图。

具体实施方式

原车传感器及接线方式如图2方框左方所示，Rt1、Rt2表示在T℃时传感器的电阻，Rf1、Rf2分别表示传感器一端到原车采集电路导线电阻，RS1，RS2代表传感器另一端到两路导线合束结点的导线电阻，Rf3代表两路导线合束结点到原车采集电路采集端的导线电阻；其中Rf1、Rt2、RS2和Rf3能形成通路，Rf2、Rt1、RS1和Rf3能形成通路。

如图1所示，本实用新型公开一种装甲车辆温度采集器，包括壳体(1)、连接器(2)、线路板组件(3)、固定器(4)和前面板(5)。连接器(2)固定在壳体(1)上，一端与外界温度传感器、电源、上位机或数字仪表等通过插件XS1、XS2和XS3连接，另一端通过插头、座与线路板组件(3)连接，固定器(4)将线路板组件(3)和前面板(5)连接在一起，线路板组件(3)置于壳体(1)内，前面板(5)固定于壳体(1)上。

如图2所示，线路板组件(3)包括精密电阻R1、精密电阻R2、RTD至数字输出转换器U1、RTD至数字输出转换器U2、MCU、串口1、串口2、CAN总线、电容C1、电容C2和电源电路。

电源电路由DC-CD电源模块和两片低压差稳压器SPX1117M-3.3构成，低压差稳压器SPX1117M-3.3将DC5V转换为DC3.3V，一路提供给U1、U2模拟部分使用，另一路分别提供给U1、U2数字部分以及MCU、串口1、串口2和CAN总线使用，MCU通过总线分别设置U1、U2的状态和控制U1、U2内部电流源Vbias1、Vbias2的开和关，其中Vbias1、Vbias2分别驱动传感器Rt2、传感器Rt1的电流源。

C1、C2和Rt1、Rt2构成RC低通滤波器，将采集到的装甲车辆温度采集器外部的传感器信号滤波，经滤波后的信号经U1、U2修正Rf1、Rf2和Rf3的误差、调理传感器非线性电子误差得到温度数据，然后发送到串口1、串口2和CAN总线。

本实用新型一种装甲车辆温度采集器采用一线半制与传感器连接，其测量原理为：

MCU通过U1、U2控制Vbias1电流输出开、Vbias2电流输出关，测得Rt1阻值Rf1+RT1+Rs2+Rf3，此时流经Rf3的电流为I；Vbias1、Vbias1均开，测得Rt1阻值Rf1+RT+Rs2+Rf3’，此时流经Rf3’的电流为I+I’，因I≌I’，得Rf3’-Rf3≌Rf3，在本实用新型使用环境中，Rf1＝Rf2≈Rf3，RS1＝RS2≈0，因此可以修正导线误差很近似地得到温度真实值。

MCU采用STM32F407VGT7。

串口1、2采用ADM3251EARWZ RS232隔离转换芯片。

U1、U2采用MAX31865，MAX31865内部集成了Vbias、保护电路、故障检测、高精度ADC等模块。

Claims (5)

1.一种装甲车辆温度采集器，其特征是：包括壳体、连接器、线路板组件、固定器和前面板；连接器固定在壳体上，一端与外界连接，另一端与线路板组件连接，固定器将线路板组件和前面板连接在一起，线路板组件置于壳体内，前面板固定于壳体上，与采集器连接的外部电路包括Rt1、Rt2、Rf1、Rf2、Rf3、RS1和RS2，其中，Rt1、Rt2表示在T℃时传感器的电阻，Rf1、Rf2表示传感器一端到采集电路导线电阻，Rf1、Rf2分别表示传感器一端到采集电路导线电阻，RS1，RS2代表传感器另一端到两路导线合束结点的导线电阻，Rf3代表两路导线合束结点到采集电路采集端的导线电阻；其中Rf1、Rt2、RS2和Rf3能形成通路，Rf2、Rt1、RS1和Rf3能形成通路；线路板组件包括精密电阻R1、精密电阻R2、RTD至数字输出转换器U1、RTD至数字输出转换器U2、MCU、串口1、串口2、CAN总线、电容C1、电容C2和电源电路；电源电路一路提供给U1、U2模拟部分使用，另一路分别提供给U1、U2数字部分以及MCU、串口1、串口2和CAN总线使用，MCU通过总线分别设置U1、U2的状态和控制U1、U2内部电流源Vbias1、Vbias2的开和关，其中Vbias1、Vbias2分别驱动传感器Rt2、传感器Rt1的电流源，C1、C2和Rt1、Rt2构成RC低通滤波器，将采集到的装甲车辆温度采集器外部的传感器信号滤波，滤波后的信号经U1、U2修正Rf1、Rf2和Rf3的误差、调理传感器非线性电阻误差得到温度数据，然后发送到串口1、串口2和CAN总线。

2.根据权利要求1所述的一种装甲车辆温度采集器，其特征是：MCU采用STM32F407VGT7。

3.根据权利要求1所述的一种装甲车辆温度采集器，其特征是：串口1、串口2均采用ADM3251EARWZ RS232隔离转换芯片。

4.根据权利要求1所述的一种装甲车辆温度采集器，其特征是：RTD至数字输出转换器U1、RTD至数字输出转换器U2采用MAX31865。

5.根据权利要求1所述的一种装甲车辆温度采集器，其特征是：低压差稳压器采用SPX1117M-3.3。