[实用新型]一种温度变化模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种温度变化模拟装置。

背景技术

目前较常用的测温电路有两种：桥式测温电路和恒流源式测温电路，桥式测温电路的原理是采用比例电阻和测温电阻构测量电桥，依据测温电阻随温度变化输出不同电阻，形成压差信号，通过采集压差计算测量对应的温度值；恒流源式测温电路的原理是将恒定电流通过测温电阻，依据测温电阻随温度变化输出不同电阻，生成不同的电压降，通过对电压降采集处理获取对应的温度值。

对于温度模拟普遍采用合成电阻的方法，常见的有如下几种：(1)运用继电器投切精密电阻得到可变的电阻。由于继电器存在接触电阻而且体积较大，不但精度难以保证，而且不利于扩展多路应用；(2)采用人工旋转多圈电位器来改变电位器阻值。通过手动旋转多圈电位器很难实现阻值位置精确定位，而且每次模拟应用，都需重新进行测量定位，操作复杂；(3)采用单个或者多个数字电位器切换半导体电阻来得到可变的电阻，但目前的数字电位器的分辨率不高、额定阻值误差大、温度系数大，且不能够无级调节。

中国专利CN103868200A公开了一种用于模拟温度变化的电平电压输出装置，包括主控模块、温度设定模块、数据存储模块、电位产生模块以及显示模块，由主控模块根据温度设定模块输出的温度设定指令从数据存储模块中读取一个或多个目标电位数据，并由电位产生模块根据一个或多个目标电位数据输出一个或多个电平电压，如果电位产生模块输出的电平电压与目标电位数据对应的电平电压不一致，则主控模块会相应地调整传送至电位产生模块的电位数据，直至电位产生模块输出的电平电压与目标电位数据对应的电平电压相一致，从而实现了根据温度设定指令模拟温度变化并输出相应的电平电压。该装置主要应用于空调器，其温度设定指令一般是由用户对温度设定模块发出控制操作达到的，且其输出的电平电压是通过直接从数据存储模块中读取的目标电位数据得到的，主控模块只能不断调整使电位产生模块输出电位数据与目标电位数据保持一致，该修正方式与空调器的温度采样模块没有联系起来，无法根据温度采样模块实际采集的温度值来对模拟电压进行修改，不能保证其准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种温度变化模拟装置，能够准确将温度模拟成对应的模拟电压。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种温度变化模拟装置，包括通信模块、温度解算模块、逻辑控制模块、参考电压输出模块、参数存储模块；

通信模块，用于接收上位机或者控制系统下发的输出温度值、修正系数和校验值命令，并将接收的命令传递给温度解算模块；

温度解算模块，用于将输出温度值解算得出对应的数字电压值；

逻辑控制模块，用于实现对通信模块接收命令值的使能控制和参考电压输出模块的使能控制，并将解算的数字电压值发送给参考电压输出模块；同时将修正系数存入参数存储模块，且当从温度测量系统所得温度值和要模拟温度存在偏差时，进行温度修正，修改修正系数并存储；

参考电压输出模块，用于将数字电压值转换为对应的模拟电压值并输出至温度采集系统；

参数存储模块，用于存储修正系数。

所述参考电压模块包括D/A转换模块和电压调理模块。

所述通信模块为RS485通信模块。

所述逻辑控制模块采用STM32F103系列芯片。

本实用新型的温度变化模拟装置通过通信模块接收上位机或控制系统下发的温度输出值、修正系数和校验值，依据电阻分度表，结合温度采集系统的特点，通过温度解算模块解算出模拟温度对应输出的数字电压值，通过SPI总线将解算的电压值发送至高精度参考电压输出模块，由高精度参考电压输出模块输出对应的模拟电压值。该方式适用于常用的温度测量领域，能够准确将温度模拟成对应的模拟电压，连接温度测量系统测得的温度值可以精确到0.5℃，并且操作简便，解决人工旋转多圈电位器来改变电位器阻值多次操作设置问题；自动化程度高，体积小，易于多路扩展，解决继电器投切精密电阻得到可变的电阻体积大的问题；分辨率高，精度高，带有温度校准修正功能，解决了因数字电位器自身特点引起的精度低，无法实现无级调节的问题。

该装置根据温度模拟通道数的需求，还易于扩展，通过将装置模块和Modbus协议稍作修改，即可满足同时模拟多种环境温度，应用广泛。

附图说明

图1是本实用新型温度变化模拟装置的原理图；

图2是RS485模块通信原理图；

图3是温度解算模块的实现流程；