一種高精度溫度檢測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)電路，尤其涉及一種高精度溫度檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電氣、電力行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛，然而在工程運(yùn)用中，由于設(shè)備的主電路的器件是長(zhǎng)時(shí)間工作在高壓大電流的環(huán)境下(如:輸入輸出電抗器，IGBT等)，因此這些器件的散熱問題一直是工程化運(yùn)用的重點(diǎn)研宄對(duì)象。對(duì)于設(shè)備的控制硬件系統(tǒng)中，為了能保障對(duì)主電路的器件溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控，溫度采樣電路是重要的一環(huán)，甚至部分控制硬件系統(tǒng)中所采樣的溫度值在軟件中還參與控制。目前大部分的溫度采集所用的器件為熱敏電阻(PT100)，該器件的輸出為一個(gè)電阻值。在軌道交通設(shè)備運(yùn)用中，傳統(tǒng)的溫度采集都是通過在設(shè)備內(nèi)安裝一個(gè)溫度傳感器，把電阻信號(hào)轉(zhuǎn)成4~20MA的電流信號(hào)通過硬線接到控制系統(tǒng)中，然而溫度傳感器的成本太高，在設(shè)備中受EMC的干擾往往采集的溫度值會(huì)有偏差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)以上問題本實(shí)用新型提供了一種成本低，穩(wěn)定性強(qiáng)的高精度溫度檢測(cè)電路。
[0004]為了解決以上問題本實(shí)用新型提供了一種高精度溫度檢測(cè)電路，其特征在于:包括基準(zhǔn)電壓輸出單元；基準(zhǔn)電流產(chǎn)生單元；信號(hào)濾波單元；電壓信號(hào)放大單元；被采集的溫度電阻信號(hào)通過與基準(zhǔn)電壓輸出單元和基準(zhǔn)電流產(chǎn)生單元輸出的電流值，產(chǎn)生一個(gè)電壓模擬量信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)過信號(hào)濾波單元進(jìn)行RC濾波，通過放大單元把這個(gè)電壓模擬量信號(hào)放大，提供給硬件控制系統(tǒng)。
[0005]所述的基準(zhǔn)電壓輸出單元包括:外接供電源正和GND、電阻R183、電阻R188、電阻R192和穩(wěn)壓管TL431，用來輸出一個(gè)基準(zhǔn)電壓V_REF ；
[0006]所述的基準(zhǔn)電流產(chǎn)生單元包括:D15TVS管、電阻R193、運(yùn)算放大器U43B、D16TVS管，用來產(chǎn)生基準(zhǔn)電流；
[0007]所述的濾波單元包括:電阻R186、電阻R191、電容C160、電容C161，用來給所產(chǎn)生的電壓模擬量信號(hào)進(jìn)行RC濾波；
[0008]所述的電壓信號(hào)放大單元包括:電阻R184、運(yùn)算放大芯片U42、外接正負(fù)供電源，用來放大所產(chǎn)生的電壓模擬量信號(hào)；
[0009]外接供電源正通過電阻R183的一端，電阻R183的另一端接至穩(wěn)壓管TL431的陰級(jí)，同時(shí)連接到電阻R188的一端，同時(shí)作為基準(zhǔn)電壓的輸出端V_REF ;電阻R188的另一端連接到穩(wěn)壓管TL431的參考級(jí)，同時(shí)連接到電阻R192的一端；電阻R192的另一端連接穩(wěn)壓管TL431的陽(yáng)極，同時(shí)接外接GND ；
[0010]基準(zhǔn)電壓的輸出端V_REF連接到運(yùn)算放大器U43B的同相端5腳，運(yùn)算放大器U43B的反相端6腳通過電阻R193 —端，電阻R193另一端接GND;D15TVS管的陰極和陽(yáng)極分別連接至運(yùn)算放大器U43B的同相端和反相端；
[0011]需要采集的溫度電阻信號(hào)Al端連接至運(yùn)算放大器U43B的輸出端7腳，溫度電阻信號(hào)Bll端連接至運(yùn)算放大器U43B的反相端6腳；D16TVS管的陰級(jí)和陽(yáng)極分別連接至運(yùn)算放大器U43B的輸出端7腳和反相端6腳，起到保護(hù)運(yùn)算放大器U43B的作用；電阻信號(hào)通過產(chǎn)生的電流信號(hào)得到所需要的較小的模擬量電壓信號(hào)；
[0012]溫度電阻線號(hào)Al端連接至電阻R186的一端，電阻R186的另一端連接至電容C160的一端，電容C160的另一端接GND ;溫度電阻信號(hào)BI I端連接至電阻R191的一端，電阻R191的另一端連接至電容C161的一端，電容C161的另一端接GND ;對(duì)溫度電阻線號(hào)Al端和溫度電阻線號(hào)Bll端所產(chǎn)生的較小的模擬量電壓信號(hào)進(jìn)行RC濾波；
[0013]電阻R186的另一端同時(shí)接到運(yùn)算放大芯片U42的3腳IN+;電阻R191的另一端同時(shí)接到運(yùn)算放大芯片U42的2腳IN-;做為模擬量電壓信號(hào)放大輸入；R184的一端連接至運(yùn)算放大芯片U42的I腳，電阻R184的另一端連接至運(yùn)算放大芯片U42的8腳；該電阻值確定信號(hào)的放大倍數(shù)；運(yùn)算放大芯片U42的7腳、4腳和5腳分別接外接的供電源正、供電源負(fù)和GND，運(yùn)算放大芯片U42的6腳作為放大后的模擬量電壓信號(hào)輸出供給硬件控制系統(tǒng)。
[0014]所述的運(yùn)算放大芯片U42采用INA128U。
[0015]本實(shí)用新型電路直接可以放在控制板卡中，PT100的輸出直接連接至印制板，由于是電阻信號(hào)，不存在EMC的影響，保障了溫度的精確，同時(shí)去掉溫度傳感器，降低了成本。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
[0017]圖2為以PT100溫度采樣器件為例的高精度溫度檢測(cè)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]下面以PT100溫度采樣器件為例，如圖1、2所示，本實(shí)用新型提供了一種高精度溫度檢測(cè)電路，包括基準(zhǔn)電壓輸出單元；基準(zhǔn)電流產(chǎn)生單元；信號(hào)濾波單元；電壓信號(hào)放大單元；被采集的溫度電阻信號(hào)通過與基準(zhǔn)電壓輸出單元和基準(zhǔn)電流產(chǎn)生單元輸出的2mA的電流值，產(chǎn)生一個(gè)較小的電壓模擬量信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)過信號(hào)濾波單元進(jìn)行RC濾波，通過放大單元把這個(gè)較小的電壓模擬量信號(hào)放大，提供給一般硬件控制系統(tǒng)。
[0020]所述的基準(zhǔn)電壓輸出單元包括:外接+15V和15VGND、電阻R183、電阻R188、電阻R192和穩(wěn)壓管TL431來輸出一個(gè)5V的基準(zhǔn)電壓V_REF ；
[0021]所述的基準(zhǔn)電流產(chǎn)生單元包括:D15TVS管、電阻R193、運(yùn)算放大器U43B、D16TVS管，用來產(chǎn)生一個(gè)2mA的電流；
[0022]所述的濾波單元包括:電阻R186、電阻R191、電容C160、電容C161，用來給所產(chǎn)生的電壓模擬量信號(hào)進(jìn)行RC濾波；
[0023]所述的電壓信號(hào)放大單元包括:電阻R184、運(yùn)算放大芯片U42、外接正負(fù)15V供電源，用來放大所產(chǎn)生的電壓模擬量信號(hào)。
[0024]外接+15V通過R183的一端，R183的另一端接至穩(wěn)壓管TL431的陰級(jí)，同時(shí)連接到電阻R188的一端，同時(shí)作為基準(zhǔn)電壓的輸出端V_REF ;電阻R188的另一端連接到穩(wěn)壓管TL431的參考級(jí)，同時(shí)連接到電阻R192的一端；電阻R192的另一端連接