[实用新型]检测轨道车辆Pt100温度传感器抗温性能控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域。

背景技术

目前，工业、农业、国防、航天和轨道交通等许多领域都离不开温度的测量，温度成为了各领域一个重要而普遍的测量参数，温度的测量和控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。在轨道交通中，主要用Pt100温度传感器检测动车组中的齿轮箱温度，从而反应齿轮的运转情况。Pt100温度传感器能够测量-200℃～+850℃，还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点，其检测到温度的准确性和传感器本身的稳定性直接影响轨道车辆的运行情况，对乘客的人身安全有着重要的影响。因此，针对轨道车辆Pt100温度传感器进行抗温性能的测试具有重要意义。

发明内容

本实用新型的目的是通过观察在设定极低或极高的温度条件下，Pt100温度传感器是否能正确检测到此温度，从而反映出Pt100抗温性能的检测轨道车辆Pt100温度传感器抗温性能控制系统。

本实用新型是由Pt100温度传感器和温度采集模块、主控模块、显示模块、串口模块组成；

主控模块电路采用STM32F103RBT6芯片：主控模块U1的30脚连接有S1、C1、R1组成的复位电路，BT1、D1、D2、Y1组成掉电保护电路，主控模块U1的1、2脚接R2、Y2、C2、C3组成的振荡电路，主控模块U1的4、5脚接C4、C5、L1组成的滤波电路，主控模块U1的6、7引脚与C6相连接组成去耦电路，主控模块U1的22、23引脚与C7相连接组成去耦电路，主控模块U1的20、21引脚与C8相连接组成去耦电路，主控模块U1的19、20引脚与C9相连接组成去耦电路，主控模块U1的24、27引脚与R3、R4和BOOT相连接用于选择STM32的三种不同启动方式，发光二极管LED1和LED2以及限流电阻R29、R30组成用来指示串口数据收发并连接在主控模块U1的28、29脚；

温度采集模块：温度采集电路由Pt100温度传感器和运算放大电路组成，其中运算放大电路采用低功耗集成运算放大器TL062，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，放大电路采用两级放大：运算放大电路连接有Pt100温度传感器、差分电容C10、C13，运算放大模块连接有U2B运算放大器，其中U2B的引脚5与分压电阻R5、R6连接，U2B的引脚6、引脚7与差分电容C11连接，同时U2B的引脚6、引脚7之间还连接有分压电阻R7、R8、R9、R10，U2B运算放大器还连接有分压电阻R13和调零电阻R14构成前级放大电路；运算放大电路连接有U2A运算放大器，其中U2A的引脚3连接有分压电阻R11、R12和差分电容C14，U2A的引脚2连接有分压电阻R14，U2A的引脚1与引脚2之间连接有差分电容C12和电阻R15，U2A的引脚1连接有电阻R16引出A/D引脚，A/D引脚与主控模块U1的引脚17相连接；

显示模块：显示模块连接有四位一体数码管，显示模块连接有三极管Q1、Q2、Q3、Q4，用于增大驱动电流来驱动四位一体数码管，四位一体数码管的a、b、c、d、e、f、g引脚分别连接有限流电阻R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24，限流电阻的另一端连接到7447译码模块U3的引脚14、13、12、11、10、9、8，译码模块U3的引脚1、2、3、4分别与主控模块U1的引脚8、9、10、11相连接，上拉电阻R25、R26、R27、R28的一端分别于与三极管Q1、Q2、Q3、Q4的基极相连接，另一端分别与主控模块U1的引脚12、13、14、15相连接；

串口模块：串口模块主要由U4 MAX232芯片及其外部电路组成，串口模块连接有C15、C16、C17、C18与1、2、3、4、5、6引脚构成电荷泵电路，7、8引脚作为上位机的收发引脚与J1的2、3引脚相连接，9、10引脚作为第二数据通道分别与主控模块U1的28、29引脚相连接。

本实用新型采用Pt100温度传感器进行温度检测，测量温度范围较大，并通过控制加热器和冷却器，实现在高温或低温条件下，完成Pt100温度传感器的工作性能的检测实验。进一步而言，本实用新型提供的检测轨道车辆Pt100温度传感器抗温性能控制系统，可以检测具有同样安装孔的其它电子设备的抗温效果。

附图说明

图1是本实用新型主控模块电路图；

图2是本实用新型的温度采集模块电路图原理图；

图3是本实用新型的显示模块电路原理图；

图4是本实用新型的串口模块电路原理图。