CN214748524U - 一种高精度可校准测温系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高精度可校准测温系统；包括控制模块和电源转换模块，控制模块的输入端依次与AD模块、温度调理模块、温度采集器连接，控制模块的输出端分别与DA模块、串口通信模块、显示模块，所述DA电路与V‑I转换电路连接。本实用新型温度信号转换为电压信号及电流信号，适用于不同的应用场合，并且能够通过软件修正输出误差，减小由于硬件差异带来的温度偏差。提高了测温的精度。模块设计采用冗余保护、元器件降额等方法，具有高可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高精度可校准测温系统。
背景技术
如图3，所示的测温模块在使用中呈现出诸多弊端，具体如下：输出的电压温度与电流温度的误差较大；抗干扰能力较差，在电源波动的情况下出现温度快速跳跃的现象；在整个温度范围内的误差较大，不仅需要进行电压温度电阻匹配调试，还要进行电流温度匹配电阻的调试，调试比较复杂；温度的校准必须依靠硬件进行调整。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高精度可校准测温系统。
本实用新型通过以下技术方案得以实现。
本实用新型提供的一种高精度可校准测温系统；包括控制模块和电源转换模块，控制模块的输入端依次与AD模块、温度调理模块、温度采集器连接，控制模块的输出端分别与DA电路、串口通信模块、显示模块，所述DA电路与V-I转换电路连接。
所述电压调理模块接收温度采集器采集的温度信号并将其转换为电压温度信号输送到AD模块。
电压温度信号经AD模块转换为数字量输入到控制模块。
控制模块将数字量将数值量进行处理后分别发送到显示模块和串口通信模块进行显示和传输。
所述DA电路将数值量转换为电压温度信号输入到V-I转换模块转换为电流温度信号。
所述串口通信模块将控制模块发出的数据进行修正。
所述电源转换模块将电压转换为12V、5V、3V电压。
所述控制模块为V4系列FPGA模块。
本实用新型的有益效果在于：温度信号转换为电压信号及电流信号，适用于不同的应用场合，并且能够通过软件修正输出误差，减小由于硬件差异带来的温度偏差。提高了测温的精度。模块设计采用冗余保护、元器件降额等方法，具有高可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的测温实验曲线图；
图3是现有测温原理图。
具体实施方式
下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
一种高精度可校准测温系统；包括控制模块和电源转换模块，控制模块的输入端依次与AD模块、温度调理模块、温度采集器连接，控制模块的输出端分别与DA电路、串口通信模块、显示模块，所述 DA电路与V-I转换电路连接。
所述电压调理模块接收温度采集器采集的温度信号并将其转换为电压温度信号输送到AD模块。
电压温度信号经AD模块转换为数字量输入到控制模块。
控制模块将数字量将数值量进行处理后分别发送到显示模块和串口通信模块进行显示和传输。
所述DA电路将数值量转换为电压温度信号输入到V-I转换模块转换为电流温度信号。
所述串口通信模块将控制模块发出的数据进行修正。
所述电源转换模块将电压转换为12V、5V、3V电压。
所述控制模块为V4系列FPGA模块。
实施例：
电压调理电路通过AD590采集的温度，把采集的温度信号转化为电压信号，并对电压进行调整后输出1V～9V的电压信号Vin；输出的电压经AD转换为数字量输入到控制模块，最后经串口输出-40℃～ 80℃电压温度数据T1；同时，AD输出的数字量经相应的计算输入给 DA电路转换为0V～12.5V的电压信号Vda；DA输出的电压信号经V-I 转化电路输出0～20mA的电流信号I；
因此，输入电压Vin与温度的对应关系为：
T1＝K1*Vin-B1
DA输出的电压Vda与输入电压Vin的对应关系为：
Vda＝K2*Vin-B2
电流温度T2与电流I的对应关系为：
T2＝6.25*I-45
其中，根据理论上输入电压Vin、DA输出电压Vda、电压温度T1、电流温度T2的对应关系，得出输入电压Vin与温度的线性系数K1、B1 初始值分别为：15、55；DA输出的电压Vda与输入电压Vin的线性系数K2、B2初始值分别为：1.5、1。之后在整个温度范围内(-40℃～80℃)进行温度测量、校准，分别记录实际温度T、电压温度T1、电流温度T2(T2＝6.25*I-45)，通过控制T、T1、T2相互之间的绝对误差小于1℃，利用曲线拟合等手段调节K1、B1、K2、B2，使电压温度 T1及电流温度T2向实际温度T靠拢。得到修正后的K1、B1、K2、B2 数据后，通过串口将修正后的K1、B1、K2、B2写入控制模块。
本申请通过双路温度输出：1V～9V的电压温度信号及0～20mA 的电流温度信号；在-40℃～80℃温度范围内，采用标准仪器测试的温度与本发明中的测温输出的电压温度及电流温度进行对比，并计算温度校准系数，利用串口将校准系数写入控制模块内，能减少由于器件在温度范围内的不一致导致的测温偏差；电压温度、电流温度与实际温度在整个温度范围内的测量误差小于1℃。
Claims (1)
1.一种高精度可校准测温系统，其特征在于：包括控制模块和电源转换模块，控制模块的输入端依次与AD模块、温度调理模块、温度采集器连接，控制模块的输出端分别与DA电路、串口通信模块、显示模块连接，所述控制模块还依次与DA电路和V-I转换电路连接,所述温度调理模块接收温度采集器采集的温度信号并将其转换为电压温度信号输送到AD模块,控制模块将数字量进行处理后分别发送到显示模块和串口通信模块进行显示和传输,所述DA电路将数值量转换为电压温度信号输入到V-I转换模块转换为电流温度信号,所述串口通信模块将控制模块发出的数据进行修正,所述电源转换模块将电压转换为分别转换为12V和5V及3V电压,所述控制模块为V4系列FPGA模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022215942.5U CN214748524U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种高精度可校准测温系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022215942.5U CN214748524U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种高精度可校准测温系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214748524U true CN214748524U (zh) | 2021-11-16 |
Family
ID=78574048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022215942.5U Active CN214748524U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种高精度可校准测温系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214748524U (zh) |
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2020
- 2020-09-30 CN CN202022215942.5U patent/CN214748524U/zh active Active
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