[实用新型]一种温度自动检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感测控技术，特别是一种温度自动检测系统。

背景技术

传统温度检测大多是手动操作，使用液体温度计进行温度检测。随着自动化检测仪器逐渐取代手动仪器，温度自动检测系统是大势所趋。在温度自动精密检测领域中，系统搭建方式对测量结果影响很大。温度自动检测常采用Pt100铂电阻作为测量温度传感器，由于铂电阻的阻值仅为100Ω(0℃时)，按照传统电路连接方式，当连接导线较长时，系统会因为导线累积电阻增大而降低测量精度。因为Pt100铂电阻传感器的温度系数为3850ppm/℃，即在100℃时它的阻值约为138.5Ω，如果导线电阻为0.385Ω，就产生1℃的误差。同时由于系统中元器件老化、温漂等原因容易造成的信号输出误差，均会引起系统温度测量精度不高的缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、检测精度高、具有自校功能的温度自动检测系统。克服了因温度自动检测系统中导线电阻、元器件老化、温漂等因素影响导致输出误差等问题。

本实用新型的技术解决方案是：一种温度自动检测系统，其特征在于该系统主要是由测温电路和温度自校电路两部分构成，其中测温电路采用恒流源供电，温度传感器输出经信号调理放大电路、A/D转换器与单片机连接，单片机上连接有显示器；温度自校电路采用恒流源供电，校准电阻的输出经信号调理放大电路、A/D转换器与单片机连接，单片机上连接有显示器。

温度传感器和校准电阻采用多路转换开关与恒流源连接，温度传感器和校准电阻输出通过多路转换开关与信号调理放大电路连接，信号调理放大电路输出经A/D转换器与单片机连接，单片机上连接有显示器。

所述的温度传感器是由铂热电阻丝，护套，绝缘骨架，绝热石棉纤维及引线构成，位于护套内的绝缘骨架上绕制铂热电阻丝，铂热电阻丝上连接有引线，在护套与绝缘骨架之间填充有绝热石棉纤维。

本实用新型提供的温度自动检测系统，通过采用恒流源稳定供电，因温度传感器驱动电流与输出电压信号是完全独立的，即测温电路中温度传感器输出电流不会因连接导线电阻的变化而受到影响，保证测量精度和校对的及时性、准确性。同时，设置相互独立的测温电路和温度自校电路，两电路的工作切换是通过单片机控制多路转换开关实现，可以实现系统温度的自动校准，解决温度自动检测系统中因元器件老化、温漂等原因造成信号输出误差等问题，从而使温度测量系统可长期处于稳定、可靠的运行状态。

本实用新型的特点是：电路结构简单，独立的测温电路和稳定的恒流源设计以及温度自校补偿功能，大大降低外部因素对系统的影响，提高了测量精度及测量的准确性，系统长期运行稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图； 

图2是图1的局部电路连接示意图；

图3是本实用新型的恒流源电路原理图；

图4是本实用新型温度传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述：

如图1、2所示，温度自动检测系统主要是由测温电路和温度自校电路两部分组成，其中测温电路包括恒流源6、温度传感器7、信号调理放大电路8、A/D转换器9、单片机10和显示器11。温度自校电路包括恒流源6、校准电阻、信号调理放大电路8、A/D转换器9、单片机10和显示器11。校准电阻由电阻R3和R4构成，其阻值分别为100Ω和250Ω，精度为0.1%的固定值电阻。信号调理放大器8选择性能良好的仪表放大器AD620。A/D转换器9为单片机MSP430F169内部的12位高速ADC。单片机10选用16位超低功耗，型号为MSP430F169。温度传感器7和校准电阻R3、R4与恒流源6、信号调理放大电路8之间通过多路转换开关12连接，多路转换开关12为双向多路转换模拟联动开关CD4052，由单片机10控制进行测量电路和温度自校电路切换。恒流源6包括稳定参考电压源U1 其型号为LM236、由二极管D16、D10电阻构成的运放器以及0.1%精度的电阻R1，如图3所示，为测温电路、温度自校电路提供精密的2.5V电压基准和1.25mA恒定电流，ADJ端可供对基准电压和温度系数进行微调。

如图4所示，温度传感器7的结构为绝缘骨架3上绕制铂热电阻丝1，铂热电阻丝1线径为0.05～0.07ｍｍ，铂热电阻丝1上连接有银引线5，银引线5的输入端和输出端分别与恒流源6和信号调理放大器8连接。在绝缘骨架3外部设有金属护套2为不锈钢护套，直径为Φ4mm，长度75mm。金属护套2与绝缘骨架3之间填充有绝热石棉纤维4。