[实用新型]一种应用于纺织加弹机中联苯加热箱的精密测温系统

说明书

本实用新型公开了一种应用于纺织加弹机中联苯加热箱的精密测温系统，涉及温度测量领域，包括：至少两个三线制PT100温度传感器、模拟开关和测量电路；三线制PT100温度传感器经过对应的模拟开关连接至测量电路；测量电路包括第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源、基准电路、偏置电路、差分仪表放大器、同向放大器、校准电路、MCU；每个模拟开关等效为第一模拟开关和第二模拟开关，第一模拟开关和第二模拟开关分别包括两路开关。采用三个恒流源同基准，有效消除电源系统的误差、MCU模拟量的基准误差和测量误差，采用自动校准测量，无需人工校准，采用差分仪表运放，可以有效消除共模干扰，适用于纺织行业的工况。

技术领域

本实用新型涉及温度测量领域，尤其是一种应用于纺织加弹机中联苯加热箱的精密测温系统。

背景技术

目前纺织加弹机联苯加热箱内常规测量温度的传感器型号多为铂热电阻PT100，测温点多，温度传感器与控制器的距离较远，使得PT100上的线损严重，加上加弹机上的静电十分严重，共模干扰较大，温度测量的难度也被大大提高。

联苯加热箱内的PT100温度传感器测量方法主要有桥式测温法、单恒流源三线制测温法，一般的桥式测温电路的优点是用三根导线将PT100传感器和测量电路连接起来，PT100传感器两侧相等的导线长度分别加在两侧的桥臂上，可以抵消导线电阻所引起的误差，但是不能消除系统的测量误差；而单恒流源与校准电路组成的三线制温度测量电路中电源系统和基准电压温飘一样会导致测量精度很难控制，同时由于是单恒流源，需要通过模拟开关多次切换来测量三线制PT100的线电阻，降低了测量速率。现有的温度测量方法在某个温度范围内可以获得较好的测量精度，一旦超出该温度范围，各个器件的温飘特性则会严重影响测量精度，而纺机的工作环境必然是高温高油高静电，从而给电路带来的影响较大。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题及技术需求，提出了一种应用于纺织加弹机中联苯加热箱的精密测温系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种应用于纺织加弹机中联苯加热箱的精密测温系统，包括：至少两个三线制PT100温度传感器、与所述三线制PT100温度传感器数量相等的模拟开关和一个测量电路；所述三线制PT100温度传感器经过对应的模拟开关连接至所述测量电路；

所述测量电路包括第一恒流源、第二恒流源、第三恒流源、基准电路、偏置电路、差分仪表放大器、同向放大器、校准电路、MCU；每个所述模拟开关等效为第一模拟开关和第二模拟开关，所述第一模拟开关和所述第二模拟开关分别包括两路开关；

所述三线制PT100温度传感器的第一个输出分别与所述第一模拟开关和所述第二模拟开关中的第一路开关连接，第二个输出分别与所述第一模拟开关和所述第二模拟开关中的第二路开关连接，第三个输出接地；

所述第一恒流源的一端与所述第一模拟开关的第一路开关连接，所述第二恒流源的一端与所述第一模拟开关的第二路开关连接，所述第一恒流源和所述第二恒流源的另一端分别与所述第三恒流源连接；所述第三恒流源分别与所述基准电路和所述偏置电路连接，所述基准电路分别与所述偏置电路和所述MCU连接，所述偏置电路与所述同向放大器连接，所述同向放大器与所述MCU连接；所述第二模拟开关的两路开关与所述差分仪表放大器连接，所述差分仪表放大器与所述同向放大器连接；所述第一模拟开关和所述第二模拟开关的两路开关均与所述校准电路连接，所述校准电路与所述MCU连接。

其进一步的技术方案为：所述第一恒流源经过所述第一模拟开关流进所述三线制PT100温度传感器的正端，所述第二恒流源经过所述第一模拟开关流进所述三线制PT100温度传感器的负端，所述第三恒流源通过所述基准电路产生恒定的电压提供给所述第一恒流源和所述第二恒流源作为基准，所述基准电路还提供基准电压给所述MCU的ADC数模转换器。