CN215374268U - 一种多通道同步测温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多通道同步测温装置，包括主控器、隔离模块和若干条同步测温热电偶通道，主控器采用同步通信总线经隔离模块分别与同步测温热电偶通道连接，实现温度的同步采集，同步测温热电偶通道包括逻辑控制模块、ADC转换模块、信号调理模块、热电偶连接器和热电偶。本实用新型不仅能够完成同步测温，而且可以保证多通道之间实现完全通道隔离，采用分布式冷端补偿提高检测装置对于环境温度的适应性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多通道同步测温装置，属于温度检测技术领域。
背景技术
目前，大部分的热电偶温度检测装置都是通过MUX多路转换开关来实现多个通道的温度采集，通过MUX切换不同的通道来进行ADC转换，因此属于分时采样，并非同步采样。由于MUX的存在，温度通道之间并没有真正实现电气隔离，对于检测有着大电势差的两个温度通道，有可能会影响测温性能，甚至损坏温度检测装置。
实用新型内容
为解决现有的技术问题，本实用新型提供一种多通道同步测温装置，不仅能够完成同步测温，而且可以保证多通道之间实现完全通道隔离，采用分布式冷端补偿提高检测装置对于环境温度的适应性。
本实用新型中主要采用的技术方案为：
一种多通道同步测温装置，包括主控器、若干隔离模块和若干条同步测温热电偶通道，所述隔离模块与同步测温热电偶通道呈一一对应关系，所述主控器采用同步通信总线分别经若干隔离模块与若干条所述同步测温热电偶通道一一对应连接，实现温度的同步采集；任一所述隔离模块与主控器之间还连接有逻辑控制模块，用于控制隔离模块的使能。
优选地，任一所述同步测温热电偶通道包括ADC转换模块、信号调理模块、热电偶连接器和热电偶，所述热电偶通过热电偶补偿线与所述热电偶连接器连接，所述热电偶连接器的信号输出端连接所述信号调理模块的信号输入端，用于将测得的温度信号传递至信号调理模块进行滤波处理，所述信号调理模块的信号输出端连接ADC转换模块的信号输入端，用于将温度信号进行模拟数字转化，所述ADC转换模块与所述隔离模块之间采用双向通信连接。
优选地，任一所述同步测温热电偶通道还包括冷端补偿模块，所述冷端补偿模块包括温敏电阻，所述温敏电阻与所述热电偶连接器的冷端K-接触设置，所述温敏电阻将采集到的冷端温度信号传递至信号调理模块进行信号处理，所述信号调理模块将处理后的冷端温度信号传输至ADC转换模块进行模拟数字转换，所述ADC转换模块将转换后的冷端温度信号经隔离模块通过同步通信总线传输至主控器。
优选地，所述信号调理模块为滤波模块。
优选地，任一所述同步测温热电偶通道还包括电源模块，所述电源模块分别与ADC转换模块和信号调理模块供电连接。
优选地，任一所述同步测温热电偶通道还包括电源隔离模块，所述电源模块经电源隔离模块分别与ADC转换模块和信号调理模块供电连接。
优选地，所述主控器采用的CPU型号为STM32F429。
优选地，所述ADC转换模块的型号为ADS1120。
优选地，所述隔离模块的型号为π141M61。
优选地，所述电源隔离模块的型号为B0505S。
有益效果：本实用新型提供一种多通道同步测温装置，具有如下优点：
（1）可以实现同步测温，主控器通过同步启动信号，控制每个通道同步进行温度采集先转换热电偶信号，转换结束后，立即转换温敏电阻信号，然后主控器分时读取各个通道的热电偶温度、冷端K-的温度，即温敏电阻；
（2）可以实现完全的通道隔离，每个通道之间完全电气隔离，可以进行带电测温；
（3）可以实现分布式冷端补偿，采集每个热电偶连接器的冷端温度，而不是统一采集室温。本实用新型中，ADC转换模块通过信号调理模块一路将冷端K-的温度信号转换成冷端温度值，向主控器传输；热电偶的温度信号通过另一路信号经信号调理模块传输至ADC转换模块进行AD转换，得到热电偶温度值，主控器得到的理论温度值=冷端温度值与热电偶温度值之和。利用本实用新型装置进行温度检测，对于环境温度变化具有更强的适应性，可以无视室温变化。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构框图；
图2是本实用新型的信号调理电路图；
图3是本实用新型的逻辑控制模块和隔离模块的电路图；
图4是本实用新型的ADC转换模块的电路图。
图中：热电偶连接器1、热电偶补偿线2、热电偶3、温敏电阻4、冷端K-5。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1所示，一种多通道同步测温装置，包括主控器、若干隔离模块和若干条同步测温热电偶通道，所述隔离模块与同步测温热电偶通道呈一一对应关系，所述主控器采用同步通信总线分别经若干隔离模块与若干条所述同步测温热电偶通道一一对应连接，实现温度的同步采集；任一所述隔离模块与主控器之间还连接有逻辑控制模块，用于控制隔离模块的使能。本实用新型中，如图3所示为逻辑控制模块和隔离模块的电路图，主控器通过逻辑控制模块控制隔离模块，使其可以传输来自主控器、同步通信总线的接通指令，实现各通道的开启与关闭。
优选地，任一所述同步测温热电偶通道包括ADC转换模块、信号调理模块、热电偶连接器1和热电偶3，所述热电偶3通过热电偶补偿线2与所述热电偶连接器1连接，所述热电偶连接器1的信号输出端连接所述信号调理模块的信号输入端，所述信号调理模块的信号调理电路如图2所示，用于将测得的温度信号传递至信号调理模块进行滤波处理，所述信号调理模块的信号输出端连接ADC转换模块的信号输入端，用于将温度信号进行模拟数字转化，所述ADC转换模块与所述隔离模块之间采用双向通信连接。本实用新型中，如图4所示为ADC转换模块的电路图，一方面，ADC转换模块将经模数转换后的温度数字信号经磁隔离模块通过同步通信总线传输至主控器，另一方面， ADC转换模块经隔离模块接收来自主控器、同步通信总线的启动AD转换模块、读取温度数字信号的通信指令。
优选地，任一所述同步测温热电偶通道还包括冷端补偿模块，所述冷端补偿模块包括温敏电阻4，所述温敏电阻4与所述热电偶连接器1的冷端K-5接触设置，所述温敏电阻4将采集到的冷端温度信号传递至信号调理模块进行信号处理，所述信号调理模块将处理后的冷端温度信号传输至ADC转换模块进行模拟数字转换，所述ADC转换模块将转换后的冷端温度信号经隔离模块通过同步通信总线传输至主控器。
优选地，所述信号调理模块为滤波模块。
优选地，任一所述同步测温热电偶通道还包括电源模块，所述电源模块分别与ADC转换模块和信号调理模块供电连接。
优选地，任一所述同步测温热电偶通道还包括电源隔离模块，所述电源模块经电源隔离模块分别与ADC转换模块和信号调理模块供电连接。
优选地，所述主控器采用的CPU型号为STM32F429。
优选地，所述ADC转换模块的型号为ADS1120。
优选地，所述隔离模块的型号为π141M61。
优选地，所述电源隔离模块的型号为B0505S。
本实用新型的工作原理如下：
主控器通过同步通信总线经隔离模块传递同步启动信号，从而控制每个同步测温热电偶通道同步进行温度采集。位于待测温处的热电偶3将采集到的热电偶温度信号通过热电偶连接器1传输至滤波模块进行滤波处理，随后将处理后的热电偶温度信号传输至ADC转换模块进行模拟数字转化，与此同时，热电偶连接器1的冷端K-5上的温敏电阻4将采集到的冷端温度信号经滤波模块进行滤波处理后传输至ADC转换模块进行模拟数字转化。其中，ADC转换模块先转换热电偶温度信号，转换结束后，立即转换温敏电阻信号即冷端温度信号。主控器分时读取各个同步测温热电偶通道的热电偶温度和冷端温度（即温敏电阻温度），主控器得到的理论温度值=冷端温度值与热电偶温度值之和。
本实用新型中，逻辑控制模块和同步通信总线受主控器的控制，经隔离模块后控制ADC转换模块进行模拟数字转化，通道切换。其中，逻辑控制模块仅控制隔离模块的使能，进而控制多个通道间的切换；ADC模块则由同步通信总线控制数字模拟转化。
本实用新型中，热电偶3可多场景应用，比如插入焊头中，对焊头进行测温。当然并不限制于此一种形式。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，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，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种多通道同步测温装置，其特征在于，包括主控器、若干隔离模块和若干条同步测温热电偶通道，所述隔离模块与同步测温热电偶通道呈一一对应关系，所述主控器采用同步通信总线分别经若干隔离模块与若干条所述同步测温热电偶通道一一对应连接，实现温度的同步采集；任一所述隔离模块与主控器之间还连接有逻辑控制模块，用于控制隔离模块的使能。
2.根据权利要求1所述的多通道同步测温装置，其特征在于：任一所述同步测温热电偶通道包括ADC转换模块、信号调理模块、热电偶连接器和热电偶，所述热电偶通过热电偶补偿线与所述热电偶连接器连接，所述热电偶连接器的信号输出端连接所述信号调理模块的信号输入端，用于将测得的温度信号传递至信号调理模块进行滤波处理，所述信号调理模块的信号输出端连接ADC转换模块的信号输入端，用于将温度信号进行模拟数字转化，所述ADC转换模块与所述隔离模块之间采用双向通信连接。
3.根据权利要求2所述的多通道同步测温装置，其特征在于，任一所述同步测温热电偶通道还包括冷端补偿模块，所述冷端补偿模块包括温敏电阻，所述温敏电阻与所述热电偶连接器的冷端K-接触设置，所述温敏电阻将采集到的冷端温度信号传递至信号调理模块进行信号处理，所述信号调理模块将处理后的冷端温度信号传输至ADC转换模块进行模拟数字转换，所述ADC转换模块将转换后的冷端温度信号经隔离模块通过同步通信总线传输至主控器。
4.根据权利要求3所述的多通道同步测温装置，其特征在于，所述信号调理模块为滤波模块。
5.根据权利要求4所述的多通道同步测温装置，其特征在于，任一所述同步测温热电偶通道还包括电源模块，所述电源模块分别与ADC转换模块和信号调理模块供电连接。
6.根据权利要求5所述的多通道同步测温装置，其特征在于，任一所述同步测温热电偶通道还包括电源隔离模块，所述电源模块经电源隔离模块分别与ADC转换模块和信号调理模块供电连接。
7.根据权利要求1或2所述的多通道同步测温装置，其特征在于，所述主控器采用的CPU型号为STM32F429。
8.根据权利要求2所述的多通道同步测温装置，其特征在于，所述ADC转换模块的型号为ADS1120。
9.根据权利要求2所述的多通道同步测温装置，其特征在于，所述隔离模块的型号为π141M61。
10.根据权利要求6所述的多通道同步测温装置，其特征在于，所述电源隔离模块的型号为B0505S。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121546360.3U CN215374268U (zh) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | 一种多通道同步测温装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN215374268U true CN215374268U (zh) | 2021-12-31 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121546360.3U Active CN215374268U (zh) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | 一种多通道同步测温装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN215374268U (zh) |
-
2021
- 2021-07-08 CN CN202121546360.3U patent/CN215374268U/zh active Active
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