CN221147879U - 一种桥式四路温度检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥式四路温度检测电路，包括四路输入共模滤波电路、多通道复用控制器、多路复用器、信号放大电路和ADC电路，四路输入共模滤波电路的信号输出端口与多路复用器的信号输入端口电连接，多路复用器的信号输出端与信号放大电路的信号输入端电连接，信号放大电路的信号输出端与ADC电路的信号输入端电连接；多通道复用控制器与多路复用器的信号输入端电连接，并传输分时复用控制信号。本实用新型通过四路输入共模滤波电路对各路输入的信号进行共模滤波，从而滤除杂波消除杂波对检测结果的影响；同时通过多路复用器对多路信号通道的通断进行控制，优化了电路结果增强了电路的抗干扰能力，进而能够有效的提高测量的精度。

Description

一种桥式四路温度检测电路

技术领域

本实用新型涉及温度检测技术领域，具体涉及一种桥式四路温度检测电路。

背景技术

温度在家用电器、安全生产、汽车工业、工业自动化和环境保护等方面，都是最重要且基本的检测参数之一，也是最核心的衡量指标和测温系统中最为重要的被控参数，一般温度检测点占所有监测点的50％以上。近年来，由机器因温度故障发生事故的例子比比皆是，尤其是在工业生产过程中，长期运行的电机、轴承等设备，常因为超高温过热故障，再加上现场工业环境复杂恶劣，经常导致设备的损坏，甚至发生人身安全事故。因为温度异常引发的故障无论是对工业生产还是对人身安全都产生极大的威胁，所以必须实时检测这些设备的温度，当出现高温或异常情况时报警或停机，以防设备损坏，避免人身事故的发生。随着科学技术的发展，各个企业采用了强化生产手段，这对温度检测技术提出了更高的要求，目前常采用热电偶、热电阻进行测温。传统的PT100温度传感器检测温度的原理是利用PT100电阻值随温度的上升而线性上升的特性，当一定的电流流经PT100，会使其两端产生电压，此电压与电阻值成正比关系，电压信号经过滤波、放大后送入模数转换器，使用模数转换器将电压值准确转换为数字量，范算出PT100当前阻止，然后得到所测温度值，从而达到检测温度的目的实现温度的检测效果。但目前针对多路温度检测，只是简单的将单路检测电路进行叠加来进行多路温度检测，这类电路实现具有较高的复杂度，较弱的抗干扰能力，并降低测量的一致性。

实用新型内容

本实用新型所目的在于提供一种桥式四路温度检测电路，解决多路温度检测抗干扰能力差，精度低的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种桥式四路温度检测电路，包括四路输入共模滤波电路、多通道复用控制器、多路复用器、信号放大电路和ADC电路，所述四路输入共模滤波电路的信号输出端口与所述多路复用器的信号输入端口电连接，所述多路复用器的信号输出端与所述信号放大电路的信号输入端电连接，所述信号放大电路的信号输出端与所述ADC电路的信号输入端电连接；所述多通道复用控制器与所述多路复用器的信号输入端电连接，并传输分时复用控制信号。为了解决上述技术问题，并实现相应技术效果，本实用新型通过四路输入共模滤波电路对各路输入的信号进行共模滤波，从而消除杂波对检测结果的影响；同时通过多路复用器对多路信号通道的通断进行控制，有效的提高测量的精度。

进一步的技术方案；

所述四路输入共模滤波电路包括四条互不影响的信号输入电路，且每条信号输入电路均包含共模滤波电路。

进一步的：还包括电源模块，所述电源模块分别与四路输入共模滤波电路、多通道复用控制器、多路复用器和信号放大电路电连接，并向四路输入共模滤波电路、多通道复用控制器、多路复用器和信号放大电路供电。

进一步的：还包括滤波电路，所述电源模块与所述滤波电路的输入端电连接，所述滤波电路的输出端分别与所述多通道复用控制器、多路复用器和信号放大电路的输入端电连接。

进一步的：还包括基准电压电路，所述滤波电路的输出端与所述基准电压电路的输入端电连接，所述基准电压电路的输出端与所述四路输入共模滤波电路的输入端电连接。

进一步的：所述四路输入共模滤波电路中还设置有用于保护电路的钳位电路。

进一步的：所述钳位电路设置于共模滤波电路之前，且四条共模滤波电路前均设置有钳位电路。

进一步的：所述钳位电路包括四个二极管，其中两个二极管串联成第一二极管组，另外两个二极管串联形成第二二极管组，且第一二极管组和第二二极管组并联后一端接地，另一端VDD电源连接；

进一步的：第一二极管组中两个二极管连接节点与滤波电容的正极连接，第二二极管组中两个二极管连接节点与滤波电容的负极连接。

进一步的：所述基准电压电路包括NPN三极管支路，三极管的发射极与所述四路输入共模滤波电路的输入端连接，集电极与滤波电路的输出端连接，基极接地。

进一步的：所述四路输入共模滤波电路为多路PT100非对称桥式电路。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种桥式四路温度检测电路，通过四路输入共模滤波电路对各路输入的信号进行共模滤波，从而滤除杂波消除杂波对检测结果的影响；同时通过多路复用器对多路信号通道的通断进行控制，优化了电路结果增强了电路的抗干扰能力，进而能够有效的提高测量的精度。

2、本实用新型一种桥式四路温度检测电路，滤波电路的加入能够有效的避免电源端供电电路扰动，使得供电更加稳定，进而确保检测工作的准确有效。

3、本实用新型一种桥式四路温度检测电路，基准电压电路中NPN三极管电路的加入能够实现电压基准源的大电流输出，从而可有效的扩展多路PT100非对称桥式电路结构。

4、本实用新型一种桥式四路温度检测电路，四路输入共模滤波电路中在共模滤波电路之前增设钳位电路，能够保证电路的安全，避免输入信号的电压过高导致电路的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：

图1为本实用新型电路结构原理图；

图2为本实用新型电路结构示意图；

图3为钳位电路结构示意图；

图4为NPN三极管电路结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

10-四路输入共模滤波电路，20-多通道复用控制器，30-多路复用器，40-信号放大电路，50-ADC电路，60-电源模块，70-滤波电路，80-基准电压电路。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实施例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例

如图1～图4所示，本实用新型一种桥式四路温度检测电路，包括四路输入共模滤波电路10、多通道复用控制器20、多路复用器30、信号放大电路40和ADC电路50，所述四路输入共模滤波电路10的信号输出端口与所述多路复用器30的信号输入端口电连接，所述多路复用器30的信号输出端与所述信号放大电路40的信号输入端电连接，所述信号放大电路40的信号输出端与所述ADC电路50的信号输入端电连接；所述多通道复用控制器20与所述多路复用器30的信号输入端电连接，并传输分时复用控制信号。本实施例中，四路温度信号输入到四路输入共模滤波电路10，同时通过设置多通道复用控制器20输出控制信号到多路复用器30，从而实现对多路复用通道的分时通断控制，并将四路温度信号分时送入信号放大电路40，然后再将放大后的信号输送到ADC电路50进行模拟-数字信号转换。本实施例中，首先利用多路复用器复用通道开关将多路温度信号分时送入采样通道，实现了多路温度检测，提高了系统检测效率；通过分时复用信号调理和ADC采样通道，消除了使用多个调理电路分别采样所带来的调理、采样通道间的误差，同时减少了元器件的用量，在提升系统的可靠性的同时也降低了物料成本，实现了降本增效；分时通断采集的方式能够有效的简化电路结构，缩小布板面积从而降低成本。综上所述本电路能够有效的提高电路的抗干扰能力，进而提高温度测量精度。

具体的，所述四路输入共模滤波电路10包括四条互不影响的信号输入电路，且每条信号输入电路均包含共模滤波电路。在温度信号输入之前先通过共模滤波电路将信号中的杂波进行滤除，从而提高了采样数据的质量，并提高了检测电流的抗干扰能力。

还包括电源模块60，所述电源模块60分别与四路输入共模滤波电路10、多通道复用控制器20、多路复用器30和信号放大电路40电连接，并向四路输入共模滤波电路10、多通道复用控制器20、多路复用器30和信号放大电路40供电。本实施例中，所述电源模块60用于对整个电路进行功能，且四路输入共模滤波电路10(即PT100非对称全桥)与ADC电路50共用一个电压基准源，能够有效的消除基准源误差所产生的测量偏差，满足用电需求的同时有优化了电路解耦股。

还包括滤波电路70，所述电源模块60与所述滤波电路70的输入端电连接，所述滤波电路70的输出端分别与所述多通道复用控制器20、多路复用器30和信号放大电路40的输入端电连接。本实施例中，滤波电路70的设置能够有效的避免电源端供电电路的扰动，使得供电更加稳定，从而确保的测量工作稳定有效的进行。

还包括基准电压电路80，所述滤波电路70的输出端与所述基准电压电路80的输入端电连接，所述基准电压电路80的输出端与所述四路输入共模滤波电路10的输入端电连接。本实施例中，在对四路输入共模滤波电路10供电时，电源首先经过滤波电路70提高供电稳定性，然后再通过基准电压电路80实现电压基准源的大电流输出，从而可有效的扩展多路PT100非对称桥式电路结构。

所述四路输入共模滤波电路10中还设置有用于保护电路的钳位电路。本实施例中，在四路输入共模滤波电路10中在共模滤波电路之前增设钳位电路，能够保证电路的安全，避免输入信号的电压过高导致电路的损坏。且所述钳位电路设置于共模滤波电路之前，且四条共模滤波电路前均设置有钳位电路。具体的，所述钳位电路包括四个二极管，其中两个二极管串联成第一二极管组，另外两个二极管串联形成第二二极管组，且第一二极管组和第二二极管组并联后一端接地，另一端VDD电源连接；第一二极管组中两个二极管连接节点与滤波电容的正极连接，第二二极管组中两个二极管连接节点与滤波电容的负极连接。

所述基准电压电路80包括NPN三极管支路，三极管的发射极与所述四路输入共模滤波电路10的输入端连接，集电极与滤波电路70的输出端连接，基极接地。本实施例中，在基准电压电路中NPN三极管电路的加入能够实现电压基准源的大电流输出，从而可有效的扩展多路PT100非对称桥式电路结构。

所述四路输入共模滤波电路10为多路PT100非对称桥式电路。具体的本实施例中以四路PT100非对称桥式电路为为例进行说明。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，包括四路输入共模滤波电路(10)、多通道复用控制器(20)、多路复用器(30)、信号放大电路(40)和ADC电路(50)，所述四路输入共模滤波电路(10)的信号输出端口与所述多路复用器(30)的信号输入端口电连接，所述多路复用器(30)的信号输出端与所述信号放大电路(40)的信号输入端电连接，所述信号放大电路(40)的信号输出端与所述ADC电路(50)的信号输入端电连接；

所述多通道复用控制器(20)与所述多路复用器(30)的信号输入端电连接，并传输分时复用控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，所述四路输入共模滤波电路(10)包括四条互不影响的信号输入电路，且每条信号输入电路均包含共模滤波电路。

3.根据权利要求1所述的一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，还包括电源模块(60)，所述电源模块(60)分别与四路输入共模滤波电路(10)、多通道复用控制器(20)、多路复用器(30)和信号放大电路(40)电连接，并向四路输入共模滤波电路(10)、多通道复用控制器(20)、多路复用器(30)和信号放大电路(40)供电。

4.根据权利要求3所述的一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，还包括滤波电路(70)，所述电源模块(60)与所述滤波电路(70)的输入端电连接，所述滤波电路(70)的输出端分别与所述多通道复用控制器(20)、多路复用器(30)和信号放大电路(40)的输入端电连接。

5.根据权利要求4所述的一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，还包括基准电压电路(80)，所述滤波电路(70)的输出端与所述基准电压电路(80)的输入端电连接，所述基准电压电路(80)的输出端与所述四路输入共模滤波电路(10)的输入端电连接。

6.根据权利要求2所述的一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，所述四路输入共模滤波电路(10)中还设置有用于保护电路的钳位电路。

7.根据权利要求6所述的一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，所述钳位电路设置于共模滤波电路之前，且四条共模滤波电路前均设置有钳位电路。

8.根据权利要求6所述的一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，所述钳位电路包括四个二极管，其中两个二极管串联成第一二极管组，另外两个二极管串联形成第二二极管组，且第一二极管组和第二二极管组并联后一端接地，另一端VDD电源连接；

第一二极管组中两个二极管连接节点与滤波电容的正极连接，第二二极管组中两个二极管连接节点与滤波电容的负极连接。

9.根据权利要求5所述的一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，所述基准电压电路(80)包括NPN三极管支路，三极管的发射极与所述四路输入共模滤波电路(10)的输入端连接，集电极与滤波电路(70)的输出端连接，基极接地。

10.根据权利要求1所述的一种桥式四路温度检测电路，其特征在于，所述四路输入共模滤波电路(10)为多路PT100非对称桥式电路。