CN215449952U - 一种多路热电偶采集的切换控制电路 - Google Patents
一种多路热电偶采集的切换控制电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215449952U CN215449952U CN202122161541.0U CN202122161541U CN215449952U CN 215449952 U CN215449952 U CN 215449952U CN 202122161541 U CN202122161541 U CN 202122161541U CN 215449952 U CN215449952 U CN 215449952U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thermocouple
- coupled
- circuit
- acquisition
- processing unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型提出一种多路热电偶采集的切换控制电路，包括：差模滤波电路，输入端与热电偶耦接，输出端与切换开关的输入端耦接；译码器，控制端与MCU处理单元耦接，输出端与切换开关的控制端耦接；切换开关，输出端与模拟采集电路的输入端耦接；模拟采集电路，输出端通过驱动隔离电路与MCU处理单元耦接；以及MCU处理单元。本实用新型通过对每一路热电偶温度测量进行隔离，使用光继电器作为切换开关，实现各路热电偶采集通道互相独立，互不干扰，且切换速度块，触电寿命长，测量精度高。
Description
技术领域
本实用新型属于电子电路技术领域，尤其是一种多路热电偶采集的切换控制电路。
背景技术
目前，多路热电偶信号切换一般采用机械继电器或CMOS模拟开关器件作为切换部件，机械继电器的寿命一般为10-500万次，很难满足使用需求，CMOS模拟开关器件需要配合额外的隔离电路来使用，且其最高信号输入电压不超过20V，在电加热器的强电经热电偶引进来时很容易将其烧坏击穿。此外，市面上同时采集多路热电偶的切换方式分为隔离方式和非隔离方式。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种多路热电偶采集的切换控制电路，通过对每一路热电偶温度测量进行隔离，使用光继电器作为切换开关，实现各路热电偶采集通道互相独立，互不干扰，且切换速度块，触电寿命长，测量精度高。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：
一种多路热电偶采集的切换控制电路，包括：
差模滤波电路，输入端与热电偶耦接，输出端与切换开关的输入端耦接，用于滤除输入的差模信号；
译码器，控制端与MCU处理单元耦接，输出端与切换开关的控制端耦接，用于根据MCU处理单元的采集指令驱动切换开关选择一路热电偶进行采集；
切换开关，输出端与模拟采集电路的输入端耦接，用于控制热电偶采集的通断；
模拟采集电路，输出端通过驱动隔离电路与MCU处理单元耦接，用于采集热电偶的热电势信号并输出；
MCU处理单元，用于发出热电偶采集指令并将接收到的热电势信号输出；
其中，热电偶、差模滤波电路和切换开关的数量相等且一一对应，切换开关采用光继电器。
进一步的，本实用新型的多路热电偶采集的切换控制电路，所述差模滤波电路包括第一限流电阻、第二限流电阻和电容，其中，第一限流电阻的一端耦接热电偶的第一极，第二限流电阻的一端耦接热电偶的第二极，第一限流电阻的另一端和第二限流电阻的另一端分别耦接在电容的两端，电容的两端与光继电器耦接。
进一步的，本实用新型的多路热电偶采集的切换控制电路，所述驱动隔离电路采用容隔。
进一步的，本实用新型的多路热电偶采集的切换控制电路，所述译码器采用74HC138型号的译码器。
进一步的，本实用新型的多路热电偶采集的切换控制电路，所述模拟采集电路的输入端还耦接冷端补偿信号。
进一步的，本实用新型的多路热电偶采集的切换控制电路，所述切换开关控制端的另一端通过光继电器驱动信号限流电阻接地。
进一步的，本实用新型的多路热电偶采集的切换控制电路，所述MCU处理单元的输出端耦接串行总线系统，MCU处理单元通过串行总线系统输出热电偶的测量结果。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本实用新型的多路热电偶采集的切换控制电路采用热电偶测量可以不用考虑等电位对测量的影响，采用光继电器作为切换开关，切换速度和寿命高于机械继电器，并且不会因为触点氧化以及其他原因影响测量精度，同时，每个时间段内只能有一路热电偶进行温度采集，能够实现每个通道互相独立，互不干扰，且切换速度块，触电寿命长，测量精度高。
附图说明
图1是本实用新型的多路热电偶采集的切换控制电路的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
一种多路热电偶采集的切换控制电路，包括：
差模滤波电路，输入端与热电偶耦接，输出端与切换开关的输入端耦接，用于滤除输入的差模信号；
译码器，控制端与MCU处理单元耦接，输出端与切换开关的控制端耦接，用于根据MCU处理单元的采集指令驱动切换开关选择一路热电偶进行采集；
切换开关，输出端与模拟采集电路的输入端耦接，用于控制热电偶采集的通断；
模拟采集电路，输出端通过驱动隔离电路与MCU处理单元耦接，用于采集热电偶的热电势信号并输出；
MCU处理单元，用于发出热电偶采集指令并将接收到的热电势信号输出；
其中，热电偶、差模滤波电路和切换开关的数量相等且一一对应，切换开关采用光继电器。
实施例1
一种多路热电偶采集的切换控制电路，如图1所示，包括n个热电偶，n个差模滤波电路、n个光继电器OP1-OPn、译码器、MCU处理单元和模拟采集电路，n为正整数。其中：
差模滤波电路，其输入端均与热电偶耦接，输出端均与光继电器的输入端耦接，用于滤除输入的差模信号。其中，第i个差模滤波电路(1≤i≤n且为正整数)包括第一限流电阻Ri、第二限流电阻Ri+1和电容Ci，其中，第一限流电阻Ri的一端耦接热电偶的第一极，第二限流电阻Ri+1的一端耦接热电偶的第二极，第一限流电阻Ri的另一端和第二限流电阻Ri+1的另一端分别耦接在电容Ci的两端，电容Ci的两端与光继电器的输入端耦接。
译码器，其控制端与MCU处理单元耦接，输出端与n个光继电器OP1-OPn的控制端均耦接，用于根据MCU处理单元的采集指令驱动n个光继电器OP1-OPn中的一个来对其对应的一路热电偶进行采集。在一种实施方式中，译码器采用74HC138型译码器，可以控制8路光继电器，74HC138的ABC三根控制引脚连接到MCU处理单元进行控制。
光继电器，其输出端均与模拟采集电路的输入端AIN+和AIN-耦接，用于控制热电偶采集的通断。n个光继电器OP1-OPn的控制端的另一端通过光继电器驱动信号限流电阻R7接地。
模拟采集电路，输出端通过驱动隔离电路与MCU处理单元耦接，用于采集热电偶的热电势信号并输出。模拟采集电路的输入端RJIN还耦接冷端补偿信号。在一种实施方式中，驱动隔离电路采用容隔。
MCU处理单元，用于发出热电偶采集指令并将接收到的热电势信号输出。在一种实施方式中，MCU处理单元的输出端耦接串行总线系统，MCU处理单元通过串行总线系统输出热电偶的测量结果。
热电偶测量物体可不用考虑等电位对测量的影响。采用光继电器OP1-OPn作为切换开关，其切换速度和寿命高于机械继电器，并且不会因为触点氧化以及其他原因影响测量精度，且光继电器OP1-OPn由译码驱动器驱动，每个采集时间端内只选中一路热电偶进行温度采集。限流电阻R1-Rn和电容C1-Cn组成差模滤波电路，能够滤除输入的差模信号，采用限流电阻R1-Rn防止测量端输入大电流损坏后端电路。
本实用新型的多路热电偶采集的切换控制电路的工作过程如下：
多路热电偶采集的切换控制电路采用光继电器切换的方式，热电偶1的正、负极分别通过电阻R1、R2和C1连接到光继电器OP1的两组MOS触点一端上，两组触点的另一端连接到模拟采集电路。当译码器选中光继电器OP1，两组MOS触点闭合，热电偶的热电势信号就能通过光继电器OP1的MOS开关进入模拟采集电路；当光继电器OP1没被选中时，MOS触点一直处于常开状态。由于光继电器OP1的MOS触点是通过光信号导通的，所以没被选中时，其他热电偶输入是隔离于模拟采集电路的。
本方案对每一路热电偶温度测量进行隔离，使用光继电器作为切换开关，相对于机械继电器方式成本适中，切换速度块，并且触电寿命长。测量精度不亚于机械继电器。
以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，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，这些改进应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种多路热电偶采集的切换控制电路，其特征在于，包括：
差模滤波电路，输入端与热电偶耦接，输出端与切换开关的输入端耦接，用于滤除输入的差模信号；
译码器，控制端与MCU处理单元耦接，输出端与切换开关的控制端耦接，用于根据MCU处理单元的采集指令驱动切换开关选择一路热电偶进行采集；
切换开关，输出端与模拟采集电路的输入端耦接，用于控制热电偶采集的通断；
模拟采集电路，输出端通过驱动隔离电路与MCU处理单元耦接，用于采集热电偶的热电势信号并输出；
MCU处理单元，用于发出热电偶采集指令并将接收到的热电势信号输出；
其中，热电偶、差模滤波电路和切换开关的数量相等且一一对应，切换开关采用光继电器。
2.根据权利要求1所述的多路热电偶采集的切换控制电路，其特征在于，所述差模滤波电路包括第一限流电阻、第二限流电阻和电容，其中，第一限流电阻的一端耦接热电偶的第一极，第二限流电阻的一端耦接热电偶的第二极，第一限流电阻的另一端和第二限流电阻的另一端分别耦接在电容的两端，电容的两端与光继电器耦接。
3.根据权利要求1所述的多路热电偶采集的切换控制电路，其特征在于，所述驱动隔离电路采用容隔。
4.根据权利要求1所述的多路热电偶采集的切换控制电路，其特征在于，所述译码器采用74HC138型号的译码器。
5.根据权利要求1所述的多路热电偶采集的切换控制电路，其特征在于，所述模拟采集电路的输入端还耦接冷端补偿信号。
6.根据权利要求1所述的多路热电偶采集的切换控制电路，其特征在于，所述切换开关控制端的另一端通过光继电器驱动信号限流电阻接地。
7.根据权利要求1所述的多路热电偶采集的切换控制电路，其特征在于，所述MCU处理单元的输出端耦接串行总线系统，MCU处理单元通过串行总线系统输出热电偶的测量结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122161541.0U CN215449952U (zh) | 2021-09-08 | 2021-09-08 | 一种多路热电偶采集的切换控制电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122161541.0U CN215449952U (zh) | 2021-09-08 | 2021-09-08 | 一种多路热电偶采集的切换控制电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215449952U true CN215449952U (zh) | 2022-01-07 |
Family
ID=79699142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122161541.0U Active CN215449952U (zh) | 2021-09-08 | 2021-09-08 | 一种多路热电偶采集的切换控制电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215449952U (zh) |
-
2021
- 2021-09-08 CN CN202122161541.0U patent/CN215449952U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101923266B (zh) | 偏置消除电路 | |
| CN211425699U (zh) | 一种电机控制器温度采样电路及温度检测电路 | |
| CN115598410B (zh) | 一种功耗采集系统及方法 | |
| JP2002139523A (ja) | 積層電圧計測装置 | |
| CN215449952U (zh) | 一种多路热电偶采集的切换控制电路 | |
| WO2024022408A1 (zh) | 环境光检测电路及检测方法、显示装置 | |
| CN214409212U (zh) | 一种直流电压注入的继电器开关状态检测电路 | |
| CN218272643U (zh) | 电源检测电路及电源监控设备 | |
| CN213072679U (zh) | 一种波分半有源切换保护装置的多路光信号探测电路 | |
| CN110474642A (zh) | 多通道adc模块及其信号干扰的控制方法、控制器 | |
| CN212586733U (zh) | 高精度数字电位器 | |
| CN210578472U (zh) | 一种高隔离耐压的高速高压脉冲传输电路 | |
| US5140622A (en) | Data transmission system with double lines | |
| CN211123807U (zh) | 一种多电源模块温度均衡控制系统 | |
| US20090147114A1 (en) | Circuits and Methods for Image Signal Sampling | |
| CN220961664U (zh) | 一种电压采样电路及新能源汽车 | |
| CN1874160B (zh) | 模拟信号转换隔离装置 | |
| CN106324331B (zh) | 一种隔离电源前端电压采样方法和装置 | |
| CN218850433U (zh) | 一种具有低功耗电池采样电路的食品加工机 | |
| CN109688656A (zh) | 按键时分复用电路与芯片电路 | |
| CN218829898U (zh) | 信号转换电路、信号传输系统 | |
| CN221225360U (zh) | 一种信号隔离的多路模拟信号采集电路 | |
| CN221303445U (zh) | 一种icr切换器功能切换电路及测试系统 | |
| CN219266399U (zh) | 检测装置及检测系统 | |
| CN100426653C (zh) | 一种用于电机控制的快速电流传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |