專利名稱：溫度、溫差測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量溫度、溫差的裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)控制領(lǐng)域中，經(jīng)常需要測(cè)量作業(yè)場(chǎng)所的溫度和溫差，溫度是通過(guò)溫度傳感器進(jìn)行測(cè)量，溫差的測(cè)量則是將兩個(gè)溫度傳感器測(cè)得的溫度值直接進(jìn)行算術(shù)相減獲得，這種方法的缺點(diǎn)是溫差信號(hào)的測(cè)量精度直接取決于溫度傳感器本身的測(cè)量精度，有時(shí)被測(cè)場(chǎng)所的溫度差僅有零點(diǎn)幾度，而普通溫度傳感器受環(huán)境因素的影響，其本身的誤差往往比被測(cè)場(chǎng)所的溫度差還要大，因此，為得到精確的溫差測(cè)量值，不得不使用高精度的溫度傳感器，而高精度的溫度傳感器的價(jià)格很高，會(huì)使測(cè)量成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是解決上述問(wèn)題，提供一種高精確度、低成本的溫度、溫差測(cè)量裝置，該裝置使用普通的溫度傳感器，可以精確的測(cè)出溫度值和溫差值。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種溫度、溫差測(cè)量裝置，包括溫度傳感器和集成運(yùn)算放大器，其特征在于該裝置有第一溫度測(cè)量電路和第二溫度測(cè)量電路；第一溫度測(cè)量電路由第一溫度傳感器、第一集成運(yùn)算放大器、第二集成運(yùn)算放大器、第三集成運(yùn)算放大器、第一晶體三極管構(gòu)成，第一溫度傳感器經(jīng)過(guò)第一電阻與第一集成運(yùn)算放大器的反相輸入端腳連接；第一集成運(yùn)算放大器的同相輸入端腳經(jīng)過(guò)第三電阻與第十七可變電阻連接；第一集成運(yùn)算放大器的輸出端腳與第二集成運(yùn)算放大器的同相輸入端腳連接；第二集成運(yùn)算放大器的反相輸入端腳與第二集成運(yùn)算放大器的輸出端腳連接；第二集成運(yùn)算放大器的輸出端腳經(jīng)過(guò)第四電阻、第五可變電阻與第三集成運(yùn)算放大器的反相輸入端腳連接；第三集成運(yùn)算放大器的輸出端腳與第一晶體三極管的基極連接，第一晶體三極管的發(fā)射極與第三集成運(yùn)算放大器的反相輸入端腳連接；第一晶體三極管的集電極經(jīng)過(guò)第二十二電阻接地電位；第二溫度測(cè)量電路由第二溫度傳感器、第四集成運(yùn)算放大器、第五集成運(yùn)算放大器、第六集成運(yùn)算放大器、第二晶體三極管構(gòu)成；
第二溫度傳感器經(jīng)過(guò)第八電阻與第四集成運(yùn)算放大器的反相輸入端腳連接；第四集成運(yùn)算放大器的同相輸入端腳經(jīng)過(guò)第十電阻接地電位；第四集成運(yùn)算放大器的輸出端腳與第五集成運(yùn)算放大器的同相輸入端腳連接；第五集成運(yùn)算放大器的反相輸入端腳與第五集成運(yùn)算放大器的輸出端腳連接；第五集成運(yùn)算放大器的輸出端腳經(jīng)過(guò)第十一電阻、第十二可變電阻與第六集成運(yùn)算放大器的反相輸入端腳連接；第六集成運(yùn)算放大器的輸出端腳與第二晶體三極管的基極連接，第二晶體三極管的發(fā)射極與第六集成運(yùn)算放大器的反相輸入端腳連接；第二晶體三極管的集電極經(jīng)過(guò)第二十一電阻接地電位；第四集成運(yùn)算放大器的輸出端腳與第三集成運(yùn)算放大器的同相輸入端腳連接；第二晶體三極管的集電極與第二十一電阻之間的接點(diǎn)為溫度信號(hào)輸出端；第一晶體三極管的集電極與第二十二電阻之間的接點(diǎn)為溫差信號(hào)輸出端。
本實(shí)用新型有以下積極有益效果本裝置使用兩套相同的電路進(jìn)行溫度測(cè)量，溫度的差值是通過(guò)電路差分放大產(chǎn)生，兩套電路的溫度傳感器的型號(hào)規(guī)格完全相同，兩套電路中各部分相同電子元器件的型號(hào)規(guī)格也完全相同，因兩套電路的性能完全相同，其受環(huán)境因素的影響產(chǎn)生的誤差也相同，所以，電路差分放大后，各種誤差信號(hào)干擾信號(hào)相互抵消，輸出的溫度差信號(hào)有很高的精確度，其測(cè)量精度的指標(biāo)比溫度傳感器本身的測(cè)量精度指標(biāo)高兩至三個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，只使用普通溫度傳感器就可以進(jìn)行精確的溫度差的測(cè)量，所以本裝置的造價(jià)低，測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定可靠，易于推廣，適用于石油、化工、煤炭、治金、電力、供熱、供水等工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行溫度、溫差的高精度檢測(cè)、計(jì)量、控制。


圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型是一種溫度、溫差測(cè)量裝置，包括溫度傳感器和集成運(yùn)算放大器，該裝置有第一溫度測(cè)量電路和第二溫度測(cè)量電路；第一溫度測(cè)量電路由第一溫度傳感器S1、第一集成運(yùn)算放大器U1、第二集成運(yùn)算放大器U2、第三集成運(yùn)算放大器U3、第一晶體三極管Q1構(gòu)成，第一溫度傳感器S1經(jīng)過(guò)第一電阻R1與第一集成運(yùn)算放大器U1的反相輸入端腳2連接；第一集成運(yùn)算放大器U1的同相輸入端腳3經(jīng)過(guò)第三電阻R3與第十七可變電阻R17連接；第一集成運(yùn)算放大器U1的輸出端腳6與第二集成運(yùn)算放大器U2的同相輸入端腳3連接；第二集成運(yùn)算放大器U2的反相輸入端腳2與第二集成運(yùn)算放大器U2的輸出端腳6連接；第二集成運(yùn)算放大器U2的輸出端腳6經(jīng)過(guò)第四電阻R4、第五可變電阻R5與第三集成運(yùn)算放大器U3的反相輸入端腳2連接；第一溫度傳感器S1將檢測(cè)到的溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度信號(hào)，送給第一集成運(yùn)算放大器U1，U1將溫度信號(hào)由電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，送給第二集成運(yùn)算放大器U2，U2為射隨器，起到電壓跟隨和放大的作用。
第二溫度測(cè)量電路由第二溫度傳感器S2、第四集成運(yùn)算放大器U4、第五集成運(yùn)算放大器U5、第六集成運(yùn)算放大器U6、第二晶體三極管Q2構(gòu)成，第二溫度傳感器S2經(jīng)過(guò)第八電阻R8與第四集成運(yùn)算放大器U4的反相輸入端腳2連接；第四集成運(yùn)算放大器U4的同相輸入端腳3經(jīng)過(guò)第十電阻R10接地電位；第四集成運(yùn)算放大器U4的輸出端腳6與第五集成運(yùn)算放大器U5的同相輸入端腳3連接。
第五集成運(yùn)算放大器U5的反相輸入端腳2與第五集成運(yùn)算放大器U5的輸出端腳6連接；第五集成運(yùn)算放大器U5的輸出端腳6經(jīng)過(guò)第十一電阻R11、第十二可變電阻R12與第六集成運(yùn)算放大器U6的反相輸入端腳2連接；第二溫度傳感器S2將檢測(cè)到的溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度信號(hào)，送給第四集成運(yùn)算放大器U4，U4將溫度信號(hào)由電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，送給第五集成運(yùn)算放大器U5，U5為射隨器，起到電壓跟隨和放大的作用。放大后的電壓送給第六集成運(yùn)算放大器U6。第六集成運(yùn)算放大器U6將放大后的電壓信號(hào)送給第二晶體三極管Q2。
第六集成運(yùn)算放大器U6的輸出端腳6與第二晶體三極管Q2的基極連接，第二晶體三極管Q2的發(fā)射極與第六集成運(yùn)算放大器U6的反相輸入端腳2連接；起到了反饋?zhàn)饔茫诙w三極管Q2的集電極經(jīng)過(guò)第二十一電阻R21接地電位；第二晶體三極管Q2的集電極與第二十一電阻R21之間的接點(diǎn)為溫度信號(hào)輸出端Vt；溫度信號(hào)由第二十一電阻R21的兩端產(chǎn)生，該溫度信號(hào)可送給下一級(jí)電路如模數(shù)轉(zhuǎn)換電路或單片機(jī)電路進(jìn)行進(jìn)一步處理。
第四集成運(yùn)算放大器U4的輸出端腳6與第三集成運(yùn)算放大器U3的同相輸入端腳3連接；第一溫度傳感器S1檢測(cè)到的溫度信號(hào)和第二溫度傳感器S2檢測(cè)到的溫度信號(hào)在第三集成運(yùn)算放大器U3內(nèi)部進(jìn)行差分放大，輸出溫差信號(hào)。第三集成運(yùn)算放大器U3的輸出端腳6與第一晶體三極管Q1的基極連接，第一晶體三極管Q1的發(fā)射極與第三集成運(yùn)算放大器U3的反相輸入端腳2連接；起到了反饋?zhàn)饔?，第一晶體三極管Q1的集電極經(jīng)過(guò)第二十二電阻R22接地電位；第一晶體三極管Q1的集電極與第二十二電阻R22之間的接點(diǎn)為溫差信號(hào)輸出端Vot。溫差信號(hào)由第二十二電阻R22的兩端產(chǎn)生；該溫差信號(hào)可送給下一級(jí)電路如模數(shù)轉(zhuǎn)換電路或單片機(jī)電路進(jìn)行進(jìn)一步處理。第一溫度傳感器S1、第二溫度傳感器S2的型號(hào)可以是AD590，第一晶體三極管Q1、第二晶體三極管Q2的型號(hào)可以是9012，各集成運(yùn)算放大器的型號(hào)可以是OP07。
權(quán)利要求1.一種溫度、溫差測(cè)量裝置， 包括溫度傳感器和集成運(yùn)算放大器，其特征在于該裝置有第一溫度測(cè)量電路和第二溫度測(cè)量電路；第一溫度測(cè)量電路由第一溫度傳感器(S1)、第一集成運(yùn)算放大器(U1)、第二集成運(yùn)算放大器(U2)、第三集成運(yùn)算放大器(U3)、第一晶體三極管(Q1)構(gòu)成，第一溫度傳感器(S1)經(jīng)過(guò)第一電阻(R1)與第一集成運(yùn)算放大器(U1)的反相輸入端腳(2)連接；第一集成運(yùn)算放大器(U1)的同相輸入端腳(3)經(jīng)過(guò)第三電阻(R3)與第十七可變電阻(R17)連接；第一集成運(yùn)算放大器(U1)的輸出端腳(6)與第二集成運(yùn)算放大器(U2)的同相輸入端腳(3)連接；第二集成運(yùn)算放大器(U2)的反相輸入端腳(2)與第二集成運(yùn)算放大器(U2)的輸出端腳(6)連接；第二集成運(yùn)算放大器(U2)的輸出端腳(6)經(jīng)過(guò)第四電阻(R4)、第五可變電阻(R5)與第三集成運(yùn)算放大器(U3)的反相輸入端腳(2)連接；第三集成運(yùn)算放大器(U3)的輸出端腳(6)與第一晶體三極管(Q1)的基極連接，第一晶體三極管(Q1)的發(fā)射極與第三集成運(yùn)算放大器(U3)的反相輸入端腳(2)連接；第一晶體三極管(Q1)的集電極經(jīng)過(guò)第二十二電阻(R22)接地電位；第二溫度測(cè)量電路由第二溫度傳感器(S2)、第四集成運(yùn)算放大器(U4)、第五集成運(yùn)算放大器(U5)、第六集成運(yùn)算放大器(U6)、第二晶體三極管(Q2)構(gòu)成；第二溫度傳感器(S2)經(jīng)過(guò)第八電阻(R8)與第四集成運(yùn)算放大器(U4)的反相輸入端腳(2)連接；第四集成運(yùn)算放大器(U4)的同相輸入端腳(3)經(jīng)過(guò)第十電阻(R10)接地電位；第四集成運(yùn)算放大器(U4)的輸出端腳(6)與第五集成運(yùn)算放大器(U5)的同相輸入端腳(3)連接；第五集成運(yùn)算放大器(U5)的反相輸入端腳(2)與第五集成運(yùn)算放大器(U5)的輸出端腳(6)連接；第五集成運(yùn)算放大器(U5)的輸出端腳(6)經(jīng)過(guò)第十一電阻(R11)、第十二可變電阻(R12)與第六集成運(yùn)算放大器(U6)的反相輸入端腳(2)連接；第六集成運(yùn)算放大器(U6)的輸出端腳(6)與第二晶體三極管(Q2)的基極連接，第二晶體三極管(Q2)的發(fā)射極與第六集成運(yùn)算放大器(U6)的反相輸入端腳(2)連接；第二晶體三極管(Q2)的集電極經(jīng)過(guò)第二十一電阻(R21)接地電位；第四集成運(yùn)算放大器(U4)的輸出端腳(6)與第三集成運(yùn)算放大器(U3)的同相輸入端腳(3)連接；第二晶體三極管(Q2)的集電極與第二十一電阻(R21)之間的接點(diǎn)為溫度信號(hào)輸出端(Vt)；第一晶體三極管(Q1)的集電極與第二十二電阻(R22)之間的接點(diǎn)為溫差信號(hào)輸出端(Vot)。
專利摘要一種溫度、溫差測(cè)量裝置，其第一溫度測(cè)量電路由第一溫度傳感器、第一、第二、第三集成運(yùn)算放大器、第一晶體三極管構(gòu)成，第一溫度傳感器與第一集成運(yùn)算放大器的輸入端腳連接；第一、第二、第三集成運(yùn)算放大器依次級(jí)聯(lián)，第三集成運(yùn)算放大器的輸出端腳與第一晶體三極管的基極連接，第二溫度測(cè)量電路由第二溫度傳感器、第四、第五、第六集成運(yùn)算放大器、第二晶體三極管構(gòu)成，第四集成運(yùn)算放大器的輸出端腳與第三集成運(yùn)算放大器的輸入端腳連接；第二晶體三極管的集電極與第二十一電阻之間的接點(diǎn)為溫度信號(hào)輸出端；第一晶體三極管的集電極與第二十二電阻之間的接點(diǎn)為溫差信號(hào)輸出端。本實(shí)用新型用普通的溫度傳感器，可精確的測(cè)出溫度值和溫差值。
文檔編號(hào)G01K3/14GK2816770SQ200520103659
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者魏思遠(yuǎn), 魏亞平 申請(qǐng)人:魏思遠(yuǎn), 魏亞平