CN215726432U - 一种新型单点测温电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型单点测温电路。该电路包括温度传感器，温度传感器依次与传感器接口、线制配置电阻单元和测温电路连接，测温电路包括测温芯片U5和与测温芯片U5连接的参考电阻R13，测温芯片U5与控制单元连接，控制单元与显示单元和电源单元分别连接。本实用性新型实现了基本的温度测量、转换、显示的功能，不仅充分的提高了抗干扰性，而且降低了系统的功耗；在温度测量输入端设计线制配置电阻单元，保障了不同接线场合下的使用需求；采用了低功耗的OLED显示方案以及电源电路采用了干簧管设计，在实际使用中需要查看温度时，使用磁铁靠近本电路干簧管闭合，电路即可工作，在电池供电的场合下延长了使用周期。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度测量技术领域，具体涉及一种新型单点测温电路。
背景技术
随着自动控制技术及智能制造的不断发展，尤其是酿酒工程领域，生料酿酒的发酵温度应控制在20℃以上和40℃以下，高于40℃者易产酸，甚至曲种死亡，低于20℃者，生料难以发酵，最佳发酵温度是25～35℃。所以，温度控制是其核心工艺之一。
现在工艺温度的测量普遍采用的传感器是铂电阻PT100，其直接以探头的形式深埋于被测体之中；目前现有测温装置大都采用的是惠斯通电桥测量法和恒流源激励法，这两种测量方式不可避免的使用了多颗集成运算放大电路，而集成运算环路设计易受干扰发生振荡。目前现有测温装置不具备低功耗性能，需要外接辅助电源才能正常工作，在分布式生产现场，这样的工作不仅冗余复杂，而且可能会带来触电漏电的可能，降低了工作现场的安全性。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种新型单点测温电路。
为实现上述目的，本实用新型提供了包括温度传感器，所述温度传感器通过传感器接口与测温电路连接，所述测温电路包括测温芯片U5和与测温芯片U5连接的参考电阻R13，所述测温芯片U5与控制单元连接，所述控制单元与显示单元和电源单元分别连接，所述温度传感器包括PT100，所述传感器接口包括RTD_A端子、RTD_B端子、RTD_C端子和RTD_D端子，且其与测温芯片U5之间连接有线制配置电阻单元。
进一步的，所述测温芯片U5的型号包括MAX31865。
进一步的，所述线制配置电阻单元包括一端与RTD_A端子连接的电阻R14，所述电阻R14的另一端与测温芯片U5的FORCE+管脚、电阻R15的一端和电阻R16的一端分别连接，所述电阻R15的另一端与测温芯片U5的FORCE2管脚和电阻R17的一端分别连接，所述电阻R17的另一端接地，所述电阻R16的另一端与RTD_B端子、测温芯片U5的RTDIN+管脚和电容C9的正极端分别连接，所述电容C9的负极端与测温芯片U5的RTDIN-管脚、电阻R19的一端和RTD_C端子分别连接，所述RTD_D端子与电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端与电阻R19的另一端和测温芯片U5的FORCE-管脚分别连接。
进一步的，所述控制单元包括单片机U2以及与所述单片机U2连接的复位芯片X1和晶振Y1。
进一步的，所述单片机U2的型号包括STMF030C8T6，所述复位芯片X1的型号包括HT7027A。
进一步的，所述显示单元包括OLED显示屏U6以及与所述OLED显示屏U6连接的限流电阻R20和退耦电容。
进一步的，所述OLED显示屏U6的型号包括ssd1315。
进一步的，所述电源单元包括电池、与电池连接的电源接线座P1和与电源接线座连接的开关器件U4。
进一步的，所述开关器件包括干簧管，所述干簧管的型号包括FRS-16A45H1015。
进一步的，所述开关器件串联有二极管D1。
有益效果：本实用性新型实现了基本的温度测量、转换、显示的功能，由于在温度测量方案上采用了集成式测温芯片U5，外围电路设计极大的简化，不仅充分的提高了抗干扰性，而且降低了系统的功耗；在温度测量输入端设计线制配置电阻单元，保障了不同接线场合下的使用需求；采用了低功耗的OLED显示方案以及电源电路采用了干簧管设计，在实际使用中需要查看温度时，使用磁铁靠近本电路干簧管闭合，电路即可工作，在电池供电的场合下延长了使用周期。
附图说明
图1是本实用新型实施例的新型单点测温电路的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的主控单元的电路示意图；
图3是本实用新型实施例的测温电路的电路示意图；
图4是本实用新型实施例的显示单元的电路示意图；
图5是本实用新型实施例的电源单元的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
如图1至5所示，本实用新型实施例提供了一种新型单点测温电路，包括温度传感器1，温度传感器1通过传感器接口2与测温电路3连接，测温电路包括测温芯片U5和与测温芯片U5连接的参考电阻R13，测温芯片U5与控制单元连接，控制单元4与显示单元5和电源单元6分别连接。
本实用新型实施例的温度传感器1优选采用PT100，其将温度信号转化成电阻信号反馈给测温芯片U53，测温芯片U53基于PT100和参考电阻R13的阻值来计算PT100测量的温度，所以本电路的测量精度和量程均取决于参考电阻R13，电阻R13优选为400Ω、25ppm。
测温芯片U53的型号优选包括MAX31865，为了使二线制PT100、三线制PT100和四线制PT100均可接入，传感器接口2优选包括RTD_A端子、RTD_B端子、RTD_C端子和RTD_D端子，在传感器接口2与测温芯片U53之间连接有线制配置电阻单元7。具体的，线制配置电阻单元7包括一端与RTD_A端子连接的电阻R14，电阻R14的另一端与测温芯片U5的FORCE+管脚、电阻R15的一端和电阻R16的一端分别连接，电阻R15的另一端与测温芯片U5的FORCE2管脚和电阻R17的一端分别连接，电阻R17的另一端接地，电阻R16的另一端与RTD_B端子、测温芯片U5的RTDIN+管脚和电容C9的正极端分别连接，电容C9的负极端与测温芯片U5的RTDIN-管脚、电阻R19的一端和RTD_C端子分别连接，RTD_D端子与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电阻R19的另一端和测温芯片U5的FORCE-管脚分别连接。
本实用新型实施例的控制单元4包括单片机U2以及与单片机U2连接的复位芯片X1和晶振Y1，单片机的U2型号包括STMF030C8T6，复位芯片X1的型号包括HT7027A，晶振Y1优选采用8MHZ的晶振。单片机U2通过spi通讯接口的方式与测温芯片U53进行连接，负责读取和配置测温芯片U53。
显示单元5包括OLED显示屏U6，OLED显示屏U6周围连接有限流电阻R20以及退耦电容等，OLED显示屏U6的型号包括ssd1315。具体的，OLED显示屏U6采用spi通讯接口的方式与单片机U2连接，由单片机U2驱动OLED显示屏U6进行显示测量的温度数据。
本实用新型实施例的电源单元6包括电池、与电池连接的电源接线座P1和与电源接线座连接的开关器件U4。电池通过电源接线座P1接入，控制开关器件U4闭合时，即可向设备供电。开关器件U4优选采用干簧管，干簧管的型号包括FRS-16A45H1015。当用户需要查看实时温度时，只需使用磁铁靠近干簧管，此时干簧管内部闭合，进而得电正常工作。开关器件U4还串联有二极管D1，二极管D1的型号为IN5819，用来防止外接电池误接反。
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，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。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)
1.一种新型单点测温电路，其特征在于，包括温度传感器，所述温度传感器通过传感器接口与测温电路连接，所述测温电路包括测温芯片U5和与测温芯片U5连接的参考电阻R13，所述测温芯片U5与控制单元连接，所述控制单元与显示单元和电源单元分别连接，所述温度传感器包括PT100，所述传感器接口包括RTD_A端子、RTD_B端子、RTD_C端子和RTD_D端子，且其与测温芯片U5之间连接有线制配置电阻单元。
2.根据权利要求1所述的新型单点测温电路，其特征在于，所述测温芯片U5的型号包括MAX31865。
3.根据权利要求2所述的新型单点测温电路，其特征在于，所述线制配置电阻单元包括一端与RTD_A端子连接的电阻R14，所述电阻R14的另一端与测温芯片U5的FORCE+管脚、电阻R15的一端和电阻R16的一端分别连接，所述电阻R15的另一端与测温芯片U5的FORCE2管脚和电阻R17的一端分别连接，所述电阻R17的另一端接地，所述电阻R16的另一端与RTD_B端子、测温芯片U5的RTDIN+管脚和电容C9的正极端分别连接，所述电容C9的负极端与测温芯片U5的RTDIN-管脚、电阻R19的一端和RTD_C端子分别连接，所述RTD_D端子与电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端与电阻R19的另一端和测温芯片U5的FORCE-管脚分别连接。
4.根据权利要求1所述的新型单点测温电路，其特征在于，所述控制单元包括单片机U2以及与所述单片机U2连接的复位芯片X1和晶振Y1。
5.根据权利要求4所述的新型单点测温电路，其特征在于，所述单片机U2的型号包括STMF030C8T6，所述复位芯片X1的型号包括HT7027A。
6.根据权利要求1所述的新型单点测温电路，其特征在于，所述显示单元包括OLED显示屏U6以及与所述OLED显示屏U6连接的限流电阻R20和退耦电容。
7.根据权利要求6所述的新型单点测温电路，其特征在于，所述OLED显示屏U6的型号包括ssd1315。
8.根据权利要求1所述的新型单点测温电路，其特征在于，所述电源单元包括电池、与电池连接的电源接线座P1和与电源接线座连接的开关器件U4。
9.根据权利要求8所述的新型单点测温电路，其特征在于，所述开关器件包括干簧管，所述干簧管的型号包括FRS-16A45H1015。
10.根据权利要求8所述的新型单点测温电路，其特征在于，所述开关器件串联有二极管D1。
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Country Status (1)
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2021
- 2021-09-27 CN CN202122347024.2U patent/CN215726432U/zh active Active
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