一種水分儀用溫度採集電路的製作方法
2023-06-07 10:39:11
一種水分儀用溫度採集電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種溫度採集電路，特別是一種水分儀用溫度採集電路，其特徵在於:包括溫度傳感器，高精度電阻分壓器，差分儀表放大器，電壓跟隨器。本實用新型的獨到之處在於:通過常規器件的合理搭配，電路自身可達±0.5℃採樣精度，而無須再使用傳統的可調電位器校準法，不僅極大簡化了調試校準工作，系統的穩定性也大大增強，非常適合工業化批量生產。
【專利說明】一種水分儀用溫度採集電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種溫度採集電路，特別是一種水分儀用溫度採集電路。
【背景技術】
[0002]目前，在線式水分檢測儀主要通過碾輪將穀物樣品碾碎，進而測量碾輪之間的電阻或電容，標定後得到穀物水分含量。由於穀物的電阻或電容值與被測穀物的溫度有較大關聯性，因此目前高端在線式水分檢測儀都增加了穀物溫度測量功能，用來修正水分儀測量結果。
[0003]目前廣泛應用的溫度測量方案有:1)熱敏電阻法，優點是電路簡單，缺點是熱敏電阻為半導體器件，抗幹擾能力差，易損壞，不適合工業場合應用；2) PT100鉑電阻溫度探頭，其優點是穩定性高，缺點是自身阻抗小，布線需要3線或4線，採樣放大電路複雜，需要用電位器等校準採樣電路。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種水分儀用溫度採集電路，準確測量被測穀物樣品的溫度，不僅大大增強了系統的穩定性，還極大簡化了調試校準工作，特別適合工業化批量生產。
[0005]為實現上述技術目的，本實用新型提供的方案是:一種水分儀用溫度採集電路，其特徵在於:包括PT1000薄膜鉑電阻溫度傳感器，偏置電阻，高精度電阻分壓器，差分儀表放大器，電壓跟隨器，參考電源和ADC，所述PT1000薄膜鉑電阻溫度傳感器與偏置1K電阻串聯，所述高精度電阻分壓器是1K及1.2K，1/4W，0.1%精度插件金屬膜電阻，所述差分儀表放大器是晶片AD623ARZ，所述電壓跟隨器是晶片AD8605ARTZ，所述ADC是STM32 ARM晶片自帶的12位ADC，所述參考電源是穩壓晶片LMl117穩壓得到的3.3V，PT1000鉑電阻溫度傳感器與偏置1K電阻串聯，再連接至差分儀表放大器AD623ARZ (Ul)的正輸入端，1K及
1.2K電阻串聯構成分壓器連接至差分儀表放大器Ul的負輸入端，電阻R7連接至Ul的1、8腳以設置放大增益，電阻R5、R6串聯構成分壓器，連接至電壓跟隨器AD8605ARTZ (U2)的正輸入端，U2的輸出埠與自身負輸入端相連，構成電壓跟隨器，並連接至差分儀表放大器Ul的5腳，差分儀表放大器Ul的7腳為最終輸出信號，連接至STM32 ARM晶片自帶的ADC輸入管腳，穩壓晶片LM1117穩壓得到的3.3V用來為ADC、電阻分壓器供電。
[0006]本實用新型優點是:通過常規器件的合理搭配，電路自身可達±0.5°C採樣精度，而無須再使用傳統的可調電位器校準，不僅極大簡化了調試校準工作，系統的穩定性也大大增強，非常適合工業化批量生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的電路結構示意圖。
[0008]圖2是本實用新型溫度與電壓輸出對照圖。
【具體實施方式】
[0009]參見圖1?2以下將結合實施例對本實用新型做進一步說明。
[0010]一種溫度採集電路，特別是一種水分儀用溫度採集電路，其特徵在於:包括PT1000薄膜鉑電阻溫度傳感器，偏置電阻，高精度電阻分壓器，差分儀表放大器，電壓跟隨器，參考電源和ADC，所述PT1000薄膜鉑電阻溫度傳感器與偏置1K電阻串聯，所述高精度電阻分壓器是1K及1.2K，1/4W，0.1%精度插件金屬膜電阻，所述差分儀表放大器是晶片AD623ARZ，所述電壓跟隨器是晶片AD8605ARTZ，所述ADC是STM32 ARM晶片自帶的12位ADC，所述參考電源是穩壓晶片LMl 117穩壓得到的3.3V，PT1000鉑電阻溫度傳感器與偏置1K電阻串聯，再連接至差分儀表放大器AD623ARZ (Ul)的正輸入端，1K及1.2K電阻串聯構成分壓器連接至差分儀表放大器Ul的負輸入端，電阻R7連接至Ul的1、8腳以設置放大增益，電阻R5、R6串聯構成分壓器，連接至電壓跟隨器AD8605ARTZ (U2)的正輸入端，U2的輸出埠與自身負輸入端相連，構成電壓跟隨器，並連接至差分儀表放大器Ul的5腳，差分儀表放大器Ul的7腳為最終輸出信號，連接至STM32 ARM晶片自帶的ADC輸入管腳，穩壓晶片LMl 117穩壓得到的3.3V用來為ADC、電阻分壓器供電。
[0011]本實施例提供一種水分儀用溫度採集電路，如圖1所示，溫度傳感器Rl採用新型的PT1000薄膜鉑電阻，其阻抗較大，引線電阻通常可以忽略，布線可採用2線制，較為簡單。電阻R4採用10K，0.1%，1/4W插件金屬膜電阻。高精度電阻分壓器R2、R3採用常見的1/4W，0.1%精度插件金屬膜電阻。差分儀表放大器Ul採用美國ADI公司的晶片AD623ARZ，該放大器支持單電源5V供電，輸入輸出為軌至軌，失調電壓小於200uV，溫漂低，增益可通過外置電阻R7設置。電壓跟隨器U2選用ADI公司的晶片AD8605ARTZ，失調電壓小於65uV，用來提供輸出的基準電源。電阻R5，R6採用10K，0.1%，1/4W插件金屬膜電阻，用來給電壓跟隨器U2提供電壓基準。ADC採樣使用ST公司的STM32 ARM晶片自帶的12位ADC，參考電源為常用穩壓晶片LMl117穩壓得到的3.3V。
[0012]如圖1所示，該電路的連接方式為:溫度傳感器Rl與偏置電阻R4串聯，再連接至差分儀表放大器Ul的正輸入端。電阻R2、R3串聯構成分壓器，連接至差分儀表放大器Ul的負輸入端。電阻R7連接至Ul的1、8腳以設置放大增益。電阻R5、R6串聯構成分壓器，連接至電壓跟隨器U2的正輸入端。U2的輸出埠與自身負輸入端相連，構成電壓跟隨器，並連接至差分儀表放大器Ul的5腳。差分儀表放大器Ul的7腳為最終輸出信號，連接至STM32 ARM晶片自帶的ADC輸入管腳。穩壓晶片LM1117穩壓得到的3.3V用來為ADC、電阻分壓器等供電。
[0013]如圖2所示，為本實施例探頭溫度與輸出電壓、ADC轉換結果的對應關係。實際試驗結果表明，該電路無須校準，即可在基準點附近達到±0.5°C的測量精度。
【權利要求】
1.一種水分儀用溫度採集電路，其特徵在於:包括？11000薄膜鉑電阻溫度傳感器，偏置電阻，高精度電阻分壓器，差分儀表放大器，電壓跟隨器，參考電源和八IX:，所述？11000薄膜鉑電阻溫度傳感器與偏置101(電阻串聯，所述高精度電阻分壓器是101(及1.211/41，.0.1%精度插件金屬膜電阻，所述差分儀表放大器是晶片八0623八似，所述電壓跟隨器是晶片八08605仙12，所述八IX:是31132仙1晶片自帶的12位八IX:，所述參考電源是穩壓晶片011117穩壓得到的3.抑，？11000鉑電阻溫度傳感器與偏置101(電阻串聯，再連接至差分儀表放大器八0623八似(仍)的正輸入端，101(及1.21(電阻串聯構成分壓器連接至差分儀表放大器口 1的負輸入端，電阻87連接至VI的1、8腳以設置放大增益，電阻陽、冊串聯構成分壓器，連接至電壓跟隨器八08605八奶2 (^2)的正輸入端，^2的輸出埠與自身負輸入端相連，構成電壓跟隨器，並連接至差分儀表放大器VI的5腳，差分儀表放大器III的7腳為最終輸出信號，連接至31132仙1晶片自帶的八0(:輸入管腳，穩壓晶片[肌117穩壓得到的3.用來為八00、電阻分壓器供電。
【文檔編號】G01K7/21GK204228286SQ201420629104
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】劉棟 申請人:湖北永祥糧食機械股份有限公司