CN208588477U - 高精度海水温度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度海水温度测量装置包括孪生箔电阻模块、检测电阻、集成晶振模块、低通滤波模块、混频模块、带通滤波模块、中央处理器模块、串口转换模块以及稳压模块，孪生箔电阻模块由两个高精度低温漂孪生电阻构成，每个高精度低温漂孪生电阻均串联有集成晶振模块和低通滤波模块，其中一个高精度低温漂孪生电阻与集成晶振模块之间串联有检测电阻，两个低通滤波模块均与混频模块相连接，混频模块与中央处理器模块之间串联有带通滤波模块，中央处理器模块与串口转换模块相连接。本实用新型采用上述结构的一种高精度海水温度测量装置，成本低，采用集成晶振模块测电阻，减小了计算量和温漂，提高了测量精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及海洋温盐深电子测量领域，尤其是涉及一种高精度海水温度测量装置。
背景技术
现有技术中，测温方法有恒流源激励和电压源比例测量两种。恒流源激励电路A/D转换器的转换结果误差来源包括电流激励源和A/D转换器参考电压两部分；而电压源比例测量，恒压激励源同时提供温度测量电路的电压和A/D转换器的参考电压，其缺陷在于由于受到电源和地的噪声，高精度A/D转换器参考电压仍然影响处理结果的精度，例如，利用24位的MSP430芯片作为微处理器同时完成数据的采集和处理任务，实际只能得到20位精度。而且在后期对20位数据进行拟合时，直接影响测量的结果。已有的测温原理是温度改变热敏电阻，从而改变其分得的电压值，再将电压值通过A/D模数转换为数字量，经数据拟合最终得到海水温度。该方法受到各种噪声因素的干扰以及A/D本身的噪声干扰，测量精度受到限制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高精度海水温度测量装置，成本低，采用集成晶振模块测电阻，减小了计算量和温漂，提高了测量精度。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种高精度海水温度测量装置包括孪生箔电阻模块、检测电阻、集成晶振模块、低通滤波模块、混频模块、带通滤波模块、中央处理器模块、串口转换模块以及稳压模块。所述孪生箔电阻模块由两个高精度低温漂孪生电阻构成，每个所述高精度低温漂孪生电阻均串联有所述集成晶振模块和低通滤波模块，其中一个所述高精度低温漂孪生电阻与所述集成晶振模块之间串联有检测电阻，两个低通滤波模块均与所述混频模块相连接，所述混频模块与所述中央处理器模块之间串联有所述带通滤波模块，所述中央处理器模块与所述串口转换模块相连接。
优选的，所述检测电阻为热敏电阻。
优选的，所述集成晶振模块为LT1799芯片，所述混频模块为SA602芯片，两个所述LT1799芯片分别与所述SA602芯片的INA引脚和OSCB引脚相连接。
优选的，所述中央处理器模块为STM32L476芯片，所述串口转换模块为MAX3232芯片，所述STM32L476芯片的PA2引脚和PA3引脚分别与所述MAX3232芯片的T11引脚和R20引脚相连接。
因此，本实用新型采用上述结构的一种高精度海水温度测量装置，高精度低温漂孪生电阻稳定性好，受温度影响非常小，因此温度不影响第一片集成晶振模块的频率。第二片LT1799芯片的振荡频率由高精度低温漂孪生电阻和热敏电阻的值确定，两片LT1799芯片各输出两路不同频率的方波信号，分别经过低通滤波模块，滤掉电路中的高频噪声，将两路信号进行下混频，取其差频信号。由于两个芯片采用了相同的高精度低温漂孪生电阻,则对于电路中出现的非温度引起的同向温漂可以通过后面的混频模块抑制掉。最后经中央处理器模块计算得出温度。温度变化影响热敏电阻的值，从而改变LT1799芯片的输出信号的频率。本实用新型有如下有益效果：
(1)利用一对高精度低温漂孪生电阻，可以对同向温漂起到抑制作用，提高检测精度。从而使得送入中央处理器模块的频率只跟温度有关，通过中央处理器模块计算可得到被测温度。
(2)将温度改变电压值改进为电压改变频率，省去了A/D数模转换，既降低了噪声，又降低了电路成本，同时也减小了数据拟合的计算量。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型一种高精度海水温度测量装置结构框图；
图2为现有技术原理框图；
图3为本实用新型一种高精度海水温度测量装置电路原理图。
附图标记
1、孪生箔电阻模块；11、高精度低温漂孪生电阻；2、热敏电阻；3、集成晶振模块、4、低通滤波模块；5、混频模块；6、带通滤波模块；7、中央处理器模块；8、串口转换模块；9、稳压模块。
具体实施方式
实施例
图1为本实用新型一种高精度海水温度测量装置结构框图，图2为现有技术原理框图，图3为本实用新型一种高精度海水温度测量装置电路原理图，如图1-3所示，一种高精度海水温度测量装置包括孪生箔电阻模块1、检测电阻、集成晶振模块3、低通滤波模块4、混频模块5、带通滤波模块6、中央处理器模块7、串口转换模块8以及稳压模块9。稳压模块9为整个装置提供稳定合适的电压。孪生箔电阻模块1由两个高精度低温漂孪生电阻构成，每个高精度低温漂孪生电阻11均串联有集成晶振模块3和低通滤波模块4，其中一个高精度低温漂孪生电阻11与集成晶振模块3之间串联有检测电阻，本实施例检测电阻为热敏电阻。两个低通滤波模块4均与混频模块5相连接，混频模块5与中央处理器模块7之间串联有带通滤波模块6，中央处理器模块7与串口转换模块8相连接。集成晶振模块3为LT1799芯片，混频模块5为SA602芯片，两个LT1799芯片分别与SA602芯片的INA引脚和OSCB引脚相连接。中央处理器模块7为STM32L476芯片，串口转换模块8为MAX3232芯片，STM32L476芯片的PA2引脚和PA3引脚分别与MAX3232芯片的T11引脚和R20引脚相连接。
因此，本实用新型采用上述结构的一种高精度海水温度测量装置，高精度低温漂孪生电阻11稳定性好，受温度影响非常小，因此温度不影响第一片集成晶振模块3的频率。第二片LT1799芯片的振荡频率由高精度低温漂孪生电阻11和热敏电阻2的值确定，两片LT1799芯片各输出两路不同频率的方波信号，分别经过低通滤波模块4，滤掉电路中的高频噪声，将两路信号进行混频。由于两个芯片采用了相同的高精度低温漂孪生电阻11,则对于电路中出现的非温度引起的同向温漂可以通过后面的混频模块5抑制掉。最后经中央处理器模块7计算得出温度。温度变化影响热敏电阻2的值，从而改变LT1799芯片的输出信号的频率。利用一对高精度低温漂孪生电阻11，可以对同向温漂起到抑制作用，提高检测精度。从而使得送入中央处理器模块7的频率只跟温度有关，通过中央处理器模块7计算可得到被测温度。将温度改变电压值改进为电压改变频率，省去了A/D数模转换，既降低了噪声，有降低了电路成本，同时也减小了数据拟合的计算量。
以上是本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围不应局限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此本实用新型的保护范围应以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种高精度海水温度测量装置，其特征在于：包括孪生箔电阻模块、检测电阻、集成晶振模块、低通滤波模块、混频模块、带通滤波模块、中央处理器模块、串口转换模块以及稳压模块，所述孪生箔电阻模块由两个高精度低温漂孪生电阻构成，每个所述高精度低温漂孪生电阻均串联有所述集成晶振模块和低通滤波模块，其中一个所述高精度低温漂孪生电阻与所述集成晶振模块之间串联有检测电阻，两个低通滤波模块均与所述混频模块相连接，所述混频模块与所述中央处理器模块之间串联有所述带通滤波模块，所述中央处理器模块与所述串口转换模块相连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度海水温度测量装置，其特征在于：所述检测电阻为热敏电阻。
3.根据权利要求2所述的一种高精度海水温度测量装置，其特征在于：所述集成晶振模块为LT1799芯片，所述混频模块为SA602芯片，两个所述LT1799芯片分别与所述SA602芯片的INA引脚和OSCB引脚相连接。
4.根据权利要求3所述的一种高精度海水温度测量装置，其特征在于：所述中央处理器模块为STM32L476芯片，所述串口转换模块为MAX3232芯片，所述STM32L476芯片的PA2引脚和PA3引脚分别与所述MAX3232芯片的T11引脚和R20引脚相连接。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN208588477U true CN208588477U (zh) | 2019-03-08 |
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ID=65545185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201821480918.0U Active CN208588477U (zh) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | 高精度海水温度测量装置 |
Country Status (1)
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2018
- 2018-09-11 CN CN201821480918.0U patent/CN208588477U/zh active Active
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