[发明专利]一种热电偶高温测试系统

说明书

技术领域

本发明属于高温测试技术领域，特别是涉及一种热电偶高温测试系统。

背景技术

在不同的温度场，特别是在高温环境中，如何能够实时、快速、准确地进行温度测试一直以来都是本领域技术人员关注的课题，但是，目前常用的高温测试系统存在的问题是响应时间长、测量范围小，而且运行可靠性差，测量精度不高，结果导致温度测量的准确性不好。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种热电偶高温测试系统。

为了达到上述目的，本发明提供的热电偶高温测试系统包括：钨铼热电偶、模拟处理电路、A/D转换器、SRAM芯片、CPLD芯片、单片机、冷端补偿温度传感器、USB接口和计算机；其中：

钨铼热电偶为安装在高温测试环境中的温度传感器，其与模拟处理电路相连接，用于采集温度信号；

模拟处理电路为采集信号输入处理电路，其与A/D转换器相连接；

A/D转换器为模数转换器电路，其输出端通过数据总线与SRAM芯片4相连接，采样控制端与CPLD芯片5相连接；

SRAM芯片为静态存储器，其输出端通过数据总线与CPLD芯片相连接，读写控制端与CPLD芯片相连接；

CPLD芯片为可编程逻辑芯片，其与单片机相连接，用于产生A/D转换器的采集时序和SRAM芯片的读写控制时序以及实现SRAM芯片与单片机之间的数据连接；

单片机6主要由微控制器芯片构成，其与USR接口相连接，用于控制温度数据的采集和将采集到的数据通过USB接口发送出去；

冷端补偿温度传感器为安装于系统机箱内部的温度传感器，其与单片机相连接，用于检测冷端的温度值；

USB接口为USB通信接口电路，其通过USB总线与计算机相连接，其读写控制端与单片机相连接；

计算机为PC计算机，用于存储并显示采集到的数据。

所述的单片机的型号为PIC18F8722。

所述的USB接口采用FTDI公司推出的USB接口芯片FT245RL。

本发明提供的热电偶高温测试系统是一种将传感器、适配放大器、A/D转换器、存储器、控制电路、接口电路及微型电池集合在一起的微型化测试系统，本系统中采用SRAM作为存储器，在测试完成后，通过USB接口读取数据，可客观地记录采集测量数据信息。钨铼热电偶具有响应时间短，测量范围宽，可测量2000摄氏度以上的高温段，整个系统运行简单可靠，测量精确，因此能够保证温度测量的准确性。

附图说明

图1为本发明提供的热电偶高温测试系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的热电偶高温测试系统进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的热电偶高温测试系统包括：钨铼热电偶1、模拟处理电路2、A/D转换器3、SRAM芯片4、CPLD芯片5、单片机6、冷端补偿温度传感器7、USB接口8和计算机9；其中：

钨铼热电偶1为安装在高温测试环境中的温度传感器，其与模拟处理电路2相连接，用于采集温度信号；

模拟处理电路2为采集信号输入处理电路，其与A/D转换器3相连接；由于钨铼热电偶1的输出信号的电压范围是0-37.107mV，根据A/D转换器3对输入电压的要求，需要对钨铼热电偶1的输出信号进行适当倍数的放大；

A/D转换器3为模数转换器电路，其输出端通过数据总线与SRAM芯片4相连接，采样控制端与CPLD芯片5相连接；在本系统中，选用分辨率是12bit的A/D转换器AD7492，自带参考电压(2.5V)，其最高采样频率是1M，可处理高达10MHZ的宽频信号；

SRAM芯片4为静态存储器，其输出端通过数据总线与CPLD芯片5相连接，读写控制端与CPLD芯片5相连接；

CPLD芯片5为可编程逻辑芯片，其与单片机6相连接，用于产生A/D转换器3的采集时序和SRAM芯片4的读写控制时序以及实现SRAM芯片4与单片机6之间的数据连接；本系统工作时，通过A/D转换后的数据，存储在SRAM芯片4中，CPLD芯片5在系统中起到了缓存的作用，SRAM芯片4中的12位数据位均与CPLD芯片5对应的数据位相连，作为一条数据总线，由于单片机6是8条数据线，因此，SRAM芯片4中的12位数据通过CPLD芯片5控制后，按照高八位和低四位的顺序输入到单片机6中。SRAM芯片4中的存取操作控制信号由CPLD芯片5相应位来控制。