CN216559403U - 一种快速测定蒸汽温度的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测温电路，具体说是快速测定蒸汽温度的电路。它包括模拟数字转换器和温度测量模块。其特点是还包括隔离IIC芯片和工作电压隔离模块。所述隔离IIC芯片有第一输入电源引脚、第二输入电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、第一时钟引脚、第二时钟引脚和两个接地脚。所述模拟数字转换器有基准源输出引脚、数据接口引脚、基准源输入引脚、输入接口引脚、转换器电源引脚、接地脚、通道正输入引脚和通道负输入引脚。所述工作电压隔离模块有电压输出口。该电路的响应速度较快，准确性较好。

Description

一种快速测定蒸汽温度的电路

技术领域

本实用新型涉及一种测温电路，具体说是可以完全隔离大地和板载地干扰的快速测定蒸汽温度的电路。

背景技术

目前，传统的快速测定蒸汽温度的电路模拟数字转换器和温度测量模块。温度测量模块与电路模拟数字转换器呈电连接。这种测定蒸汽温度的电路在工作时，大地和板载地会对电路产生干扰，导致电路的响应速度较慢，测定结果的准确性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种快速测定蒸汽温度的电路，该电路的响应速度较快，准确性较好。

为解决上述问题，提供以下技术方案：

本实用新型的快速测定蒸汽温度的电路包括模拟数字转换器和温度测量模块。其特点是还包括隔离IIC芯片和工作电压隔离模块。所述隔离IIC芯片有第一输入电源引脚、第二输入电源引脚、第一数据引脚、第二数据引脚、第一时钟引脚、第二时钟引脚和两个接地脚。所述模拟数字转换器有基准源输出引脚、数据接口引脚、基准源输入引脚、输入接口引脚、转换器电源引脚、接地脚、通道正输入引脚和通道负输入引脚。所述工作电压隔离模块有电压输出口；所述隔离IIC芯片的第一输入电源引脚与工作电压隔离模块的电压输出口相连，隔离IIC芯片的第一数据引脚与所述模拟数字转换器的数据接口引脚相连，隔离IIC芯片的第一时钟引脚与模拟数字转换器的输入接口引脚相连，隔离IIC芯片的第二输入电源引脚用于接电源，隔离IIC芯片的第二数据引脚通过第一电阻后用于有外部控制器相连，隔离IIC芯片的第二时钟引脚通过第二电阻后用于有外部控制器相连，隔离IIC芯片的两个接地脚均接地。所述模拟数字转换器的数据接口引脚通过第三电阻与工作电压隔离模块的电压输出口相连，模拟数字转换器的输入接口引脚通过第四电阻与工作电压隔离模块的电压输出口相连，模拟数字转换器的转换器电源引脚与工作电压隔离模块的电压输出口相连，模拟数字转换器的转换器电源引脚通过第一电容接地，第一电容的两端并联有第二电容，模拟数字转换器的接地脚接地。所述温度测量模块分别与模拟数字转换器的基准源输出引脚、基准源输入引脚、通道正输入引脚和通道负输入引脚相连。

其中，所述工作电压隔离模块包括电源隔离芯片和低压差线性稳压器。所述电源隔离芯片有输入正极引脚、输出正极引脚、输出负极引脚和接地脚；所述低压差线性稳压器有输入端、输出端和接地端。所述电源隔离芯片的输入正极引脚用于接电源，电源隔离芯片的输入正极引脚通过第三电容接地，且第三电容的两端并联有第四电容，电源隔离芯片的接地脚接地，电源隔离芯片的输出正极引脚与所述低压差线性稳压器的输入端相连，电源隔离芯片的输出正极引脚通过第五电容接地，电源隔离芯片的输出负极引脚接地。所述低压差线性稳压器的输出端即为工作电压隔离模块的电压输出口，低压差线性稳压器的输出端通过第六电容接地，且第六电容的两端并联有第七电容。

所述温度测量模块包括热电偶，该热电偶有正极端口和负极端口。所述热电偶的正极端口通过第五电阻分别与模拟数字转换器的基准源输出引脚和基准源输入引脚相连，热电偶的正极端口通过第六电阻与模拟数字转换器的通道正输入引脚相连，热电偶的负极端口通过第七电阻与模拟数字转换器的通道负输入引脚相连，热电偶的负极端口通过第八电阻与接地。远离热电偶的第五电阻一端依次通过第八电容、第九电容与远离热电偶的第六电阻一端相连，且第八电容与第九电容的相邻端均接地。远离热电偶的第六电阻一端通过第十电容与远离热电偶的第七电阻一端相连，远离热电偶的第七电阻一端通过第十一电容与远离热电偶的第八电阻一端相连。

还包括备用温度测量模块，所述备用温度测量模块有备用热电偶，备用热电偶有备用正极端口和备用负极端口。所述模拟数字转换器有备用通道正输入引脚和备用通道负输入引脚。所述备用热电偶的备用正极端口通过第九电阻分别与模拟数字转换器的基准源输出引脚和基准源输入引脚相连，备用热电偶的备用正极端口通过第十电阻与模拟数字转换器的备用通道正输入引脚相连，备用热电偶的备用负极端口通过第十一电阻与模拟数字转换器的备用通道负输入引脚相连，备用热电偶的备用负极端口通过第十二电阻与接地。远离备用热电偶的第九电阻一端依次通过第十二电容、第十三电容与远离备用热电偶的第十电阻一端相连，且第十二电容与第十三电容的相邻端均接地。远离备用热电偶的第十电阻一端通过第十四电容与远离备用热电偶的第十一电阻一端相连，远离备用热电偶的第十一电阻一端通过第十五电容与远离备用热电偶的第十二电阻一端相连。

采取以上方案，具有以下优点：

由于本实用新型的快速测定蒸汽温度的电路的隔离IIC芯片的第一输入电源引脚与工作电压隔离模块的电压输出口相连，隔离IIC芯片的第一数据引脚与模拟数字转换器的数据接口引脚相连，隔离IIC芯片的第一时钟引脚与模拟数字转换器的输入接口引脚相连，隔离IIC芯片的第二输入电源引脚用于接电源，隔离IIC芯片的第二数据引脚通过第一电阻与模拟数字转换器的数据接口引脚相连，隔离IIC芯片的第二时钟引脚通过第二电阻与模拟数字转换器的输入接口引脚相连，隔离IIC芯片的两个接地脚均接地，模拟数字转换器的数据接口引脚通过第三电阻与工作电压隔离模块的电压输出口相连，模拟数字转换器的输入接口引脚通过第四电阻与工作电压隔离模块的电压输出口相连，模拟数字转换器的转换器电源引脚与工作电压隔离模块的电压输出口相连，模拟数字转换器的转换器电源引脚通过第一电容接地，第一电容的两端并联有第二电容，模拟数字转换器的接地脚接地，温度测量模块分别与模拟数字转换器的基准源输出引脚、基准源输入引脚、通道正输入引脚和通道负输入引脚相连。这种的快速测定蒸汽温度的电路利用隔离IIC芯片进行信号隔离，利用工作电压隔离模块进行电源隔离，从而彻底避免了大地和板载地对电路的干扰，使得整个电路的相应速度较快，且提高了测量结果的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的快速测定蒸汽温度的电路的结构原理图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的快速测定蒸汽温度的电路包括模拟数字转换器U2和温度测量模块、隔离IIC芯片U1和工作电压隔离模块和备用温度测量模块。所述隔离IIC芯片U1有第一输入电源引脚VDD-1、第二输入电源引脚VDD-2、第一数据引脚SDA1、第二数据引脚SDA2、第一时钟引脚SCL1、第二时钟引脚SCL2和两个接地脚。所述模拟数字转换器U2有基准源输出引脚REFOUT、数据接口引脚DI/DO、基准源输入引脚REFIN、输入接口引脚SCLK、转换器电源引脚V、接地脚、通道正输入引脚AINP1和通道负输入引脚AINN1。所述工作电压隔离模块有电压输出口VDD1；所述隔离IIC芯片U1的第一输入电源引脚VDD-1与工作电压隔离模块的电压输出口VDD1相连，隔离IIC芯片U1的第一数据引脚SDA1与所述模拟数字转换器U2的数据接口引脚DI/DO相连，隔离IIC芯片U1的第一时钟引脚SCL1与模拟数字转换器U2的输入接口引脚SCLK相连，隔离IIC芯片U1的第二输入电源引脚VDD-2用于接电源，隔离IIC芯片U1的第二数据引脚SDA2通过第一电阻R1后用于有外部控制器相连，隔离IIC芯片U1的第二时钟引脚SCL2通过第二电阻R2后用于有外部控制器相连，隔离IIC芯片U1的两个接地脚均接地。所述模拟数字转换器U2的数据接口引脚DI/DO通过第三电阻R3与工作电压隔离模块的电压输出口VDD1相连，模拟数字转换器U2的输入接口引脚SCLK通过第四电阻R4与工作电压隔离模块的电压输出口VDD1相连，模拟数字转换器U2的转换器电源引脚V与工作电压隔离模块的电压输出口VDD1相连，模拟数字转换器U2的转换器电源引脚V通过第一电容C1接地，第一电容C1的两端并联有第二电容C2，模拟数字转换器U2的接地脚接地。所述温度测量模块分别与模拟数字转换器U2的基准源输出引脚REFOUT、基准源输入引脚REFIN、通道正输入引脚AINP1和通道负输入引脚AINN1相连。

所述工作电压隔离模块包括电源隔离芯片U4和低压差线性稳压器U3。所述电源隔离芯片U4有输入正极引脚VI+、输出正极引脚VO+、输出负极引脚VO-和接地脚；所述低压差线性稳压器U3有输入端VIN、输出端VOT和接地端。所述电源隔离芯片U4的输入正极引脚VI+用于接电源，电源隔离芯片U4的输入正极引脚VI+通过第三电容C3接地，且第三电容C3的两端并联有第四电容C4，电源隔离芯片U4的接地脚接地，电源隔离芯片U4的输出正极引脚VO+与所述低压差线性稳压器U3的输入端VIN相连，电源隔离芯片U4的输出正极引脚VO+通过第五电容C5接地，电源隔离芯片U4的输出负极引脚VO-接地。所述低压差线性稳压器U3的输出端VOT即为工作电压隔离模块的电压输出口VDD1，低压差线性稳压器U3的输出端VOT通过第六电容C6接地，且第六电容C6的两端并联有第七电容C7。

所述温度测量模块包括热电偶JP，该热电偶JP有正极端口1-1和负极端口1-2。所述热电偶JP的正极端口1-1通过第五电阻R5分别与模拟数字转换器U2的基准源输出引脚REFOUT和基准源输入引脚REFIN相连，热电偶JP的正极端口1-1通过第六电阻R6与模拟数字转换器U2的通道正输入引脚AINP1相连，热电偶JP的负极端口1-2通过第七电阻R7与模拟数字转换器U2的通道负输入引脚AINN1相连，热电偶JP的负极端口1-2通过第八电阻R8与接地。远离热电偶JP的第五电阻R5一端依次通过第八电容C8、第九电容C9与远离热电偶JP的第六电阻R6一端相连，且第八电容C8与第九电容C9的相邻端均接地。远离热电偶JP的第六电阻R6一端通过第十电容C10与远离热电偶JP的第七电阻R7一端相连，远离热电偶JP的第七电阻R7一端通过第十一电容C11与远离热电偶JP的第八电阻R8一端相连。

所述备用温度测量模块有备用热电偶JP’，备用热电偶JP’有备用正极端口1-1’和备用负极端口1-2’。所述模拟数字转换器U2有备用通道正输入引脚AINP1和备用通道负输入引脚AINN1。所述备用热电偶JP’的备用正极端口1-1’通过第九电阻R9分别与模拟数字转换器U2的基准源输出引脚REFOUT和基准源输入引脚REFIN相连，备用热电偶JP’的备用正极端口1-1’通过第十电阻R10与模拟数字转换器U2的备用通道正输入引脚AINP1相连，备用热电偶JP’的备用负极端口1-2’通过第十一电阻R11与模拟数字转换器U2的备用通道负输入引脚AINN1相连，备用热电偶JP’的备用负极端口1-2’通过第十二电阻R12与接地。远离备用热电偶JP’的第九电阻R9一端依次通过第十二电容C12、第十三电容C13与远离备用热电偶JP’的第十电阻R10一端相连，且第十二电容C12与第十三电容C13的相邻端均接地。远离备用热电偶JP’的第十电阻R10一端通过第十四电容C14与远离备用热电偶JP’的第十一电阻R11一端相连，远离备用热电偶JP’的第十一电阻R11一端通过第十五电容C15与远离备用热电偶JP’的第十二电阻R12一端相连。

本实用新型的快速测定蒸汽温度的电路是一种两路非绝缘K型热电偶JP检测电路，温度范围0℃-1200℃。实测精度±1.5℃。采用24位ADC芯片，内置冷端温度传感器，电路采用电源隔离与信号隔离，可以完全隔离大地和板载地的干扰。热电偶JP和备用热电偶JP’为两路传感器输入端VIN口。

本实施例中，所述模拟数字转换器U2的型号为CS1238。所述隔离IIC芯片U1的型号为NSI8100N。所述电源隔离芯片U4的型号为B0505S-1WR3。所述低压差线性稳压器U3的型号为UR6225G-50-AF5-F-R。所述热电偶JP和备用热电偶JP’的型号均为XH2.54-2P。所述隔离IIC芯片U1的第二输入电源引脚VDD-2和电源隔离芯片U4的输入正极引脚VI+接的电源均为DC5V。

本实用新型的快速测定蒸汽温度的电路利用隔离IIC芯片U1进行信号隔离，利用工作电压隔离模块进行电源隔离，从而彻底避免了大地和板载地对电路的干扰，使得整个电路的相应速度较快，且提高了测量结果的准确性。

Claims (4)

1.一种快速测定蒸汽温度的电路，包括模拟数字转换器（U2）和温度测量模块；其特征在于还包括隔离IIC芯片（U1）和工作电压隔离模块；所述隔离IIC芯片（U1）有第一输入电源引脚（VDD-1）、第二输入电源引脚（VDD-2）、第一数据引脚（SDA1）、第二数据引脚（SDA2）、第一时钟引脚（SCL1）、第二时钟引脚（SCL2）和两个接地脚；所述模拟数字转换器（U2）有基准源输出引脚（REFOUT）、数据接口引脚（DI/DO）、基准源输入引脚（REFIN）、输入接口引脚（SCLK）、转换器电源引脚（V）、接地脚、通道正输入引脚（AINP1）和通道负输入引脚（AINN1）；所述工作电压隔离模块有电压输出口（VDD1）；所述隔离IIC芯片（U1）的第一输入电源引脚（VDD-1）与工作电压隔离模块的电压输出口（VDD1）相连，隔离IIC芯片（U1）的第一数据引脚（SDA1）与所述模拟数字转换器（U2）的数据接口引脚（DI/DO）相连，隔离IIC芯片（U1）的第一时钟引脚（SCL1）与模拟数字转换器（U2）的输入接口引脚（SCLK）相连，隔离IIC芯片（U1）的第二输入电源引脚（VDD-2）用于接电源，隔离IIC芯片（U1）的第二数据引脚（SDA2）通过第一电阻（R1）后用于有外部控制器相连，隔离IIC芯片（U1）的第二时钟引脚（SCL2）通过第二电阻（R2）后用于有外部控制器相连，隔离IIC芯片（U1）的两个接地脚均接地；所述模拟数字转换器（U2）的数据接口引脚（DI/DO）通过第三电阻（R3）与工作电压隔离模块的电压输出口（VDD1）相连，模拟数字转换器（U2）的输入接口引脚（SCLK）通过第四电阻（R4）与工作电压隔离模块的电压输出口（VDD1）相连，模拟数字转换器（U2）的转换器电源引脚（V）与工作电压隔离模块的电压输出口（VDD1）相连，模拟数字转换器（U2）的转换器电源引脚（V）通过第一电容（C1）接地，第一电容（C1）的两端并联有第二电容（C2），模拟数字转换器（U2）的接地脚接地；所述温度测量模块分别与模拟数字转换器（U2）的基准源输出引脚（REFOUT）、基准源输入引脚（REFIN）、通道正输入引脚（AINP1）和通道负输入引脚（AINN1）相连。

2.如权利要求1所述的快速测定蒸汽温度的电路，其特征在于所述工作电压隔离模块包括电源隔离芯片（U4）和低压差线性稳压器（U3）；所述电源隔离芯片（U4）有输入正极引脚（VI+）、输出正极引脚（VO+）、输出负极引脚（VO-）和接地脚；所述低压差线性稳压器（U3）有输入端（VIN）、输出端（VOT）和接地端；所述电源隔离芯片（U4）的输入正极引脚（VI+）用于接电源，电源隔离芯片（U4）的输入正极引脚（VI+）通过第三电容（C3）接地，且第三电容（C3）的两端并联有第四电容（C4），电源隔离芯片（U4）的接地脚接地，电源隔离芯片（U4）的输出正极引脚（VO+）与所述低压差线性稳压器（U3）的输入端（VIN）相连，电源隔离芯片（U4）的输出正极引脚（VO+）通过第五电容（C5）接地，电源隔离芯片（U4）的输出负极引脚（VO-）接地；所述低压差线性稳压器（U3）的输出端（VOT）即为工作电压隔离模块的电压输出口（VDD1），低压差线性稳压器（U3）的输出端（VOT）通过第六电容（C6）接地，且第六电容（C6）的两端并联有第七电容（C7）。

3.如权利要求1或2任一项所述的快速测定蒸汽温度的电路，其特征在于所述温度测量模块包括热电偶（JP），该热电偶（JP）有正极端口（1-1）和负极端口（1-2）；所述热电偶（JP）的正极端口（1-1）通过第五电阻（R5）分别与模拟数字转换器（U2）的基准源输出引脚（REFOUT）和基准源输入引脚（REFIN）相连，热电偶（JP）的正极端口（1-1）通过第六电阻（R6）与模拟数字转换器（U2）的通道正输入引脚（AINP1）相连，热电偶（JP）的负极端口（1-2）通过第七电阻（R7）与模拟数字转换器（U2）的通道负输入引脚（AINN1）相连，热电偶（JP）的负极端口（1-2）通过第八电阻（R8）与接地；远离热电偶（JP）的第五电阻（R5）一端依次通过第八电容（C8）、第九电容（C9）与远离热电偶（JP）的第六电阻（R6）一端相连，且第八电容（C8）与第九电容（C9）的相邻端均接地；远离热电偶（JP）的第六电阻（R6）一端通过第十电容（C10）与远离热电偶（JP）的第七电阻（R7）一端相连，远离热电偶（JP）的第七电阻（R7）一端通过第十一电容（C11）与远离热电偶（JP）的第八电阻（R8）一端相连。

4.如权利要求3所述的快速测定蒸汽温度的电路，其特征在于还包括备用温度测量模块，所述备用温度测量模块有备用热电偶（JP’），备用热电偶（JP’）有备用正极端口（1-1’）和备用负极端口（1-2’）；所述模拟数字转换器（U2）有备用通道正输入引脚（AINP1）和备用通道负输入引脚（AINN1）；所述备用热电偶（JP’）的备用正极端口（1-1’）通过第九电阻（R9）分别与模拟数字转换器（U2）的基准源输出引脚（REFOUT）和基准源输入引脚（REFIN）相连，备用热电偶（JP’）的备用正极端口（1-1’）通过第十电阻（R10）与模拟数字转换器（U2）的备用通道正输入引脚（AINP1）相连，备用热电偶（JP’）的备用负极端口（1-2’）通过第十一电阻（R11）与模拟数字转换器（U2）的备用通道负输入引脚（AINN1）相连，备用热电偶（JP’）的备用负极端口（1-2’）通过第十二电阻（R12）与接地；远离备用热电偶（JP’）的第九电阻（R9）一端依次通过第十二电容（C12）、第十三电容（C13）与远离备用热电偶（JP’）的第十电阻（R10）一端相连，且第十二电容（C12）与第十三电容（C13）的相邻端均接地；远离备用热电偶（JP’）的第十电阻（R10）一端通过第十四电容（C14）与远离备用热电偶（JP’）的第十一电阻（R11）一端相连，远离备用热电偶（JP’）的第十一电阻（R11）一端通过第十五电容（C15）与远离备用热电偶（JP’）的第十二电阻（R12）一端相连。

Images