专利名称：数字温度测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字测量仪，特别是采用PN结为温度传感器的数字温度测量仪。
已有的数字温度测量仪存在如下的缺点线路复杂，因而成本较高；需采用双极性电源供电，线性度差，因而使测量温度精度降低。
本实用新型的目的是要提供一种采用A／D变换器并只需单电源供电的线路简单，线性度好，精度高的数字温度测量仪。
为达到此目的，本实用新型所采用的技术方案是采用恒流源与一个PN结温度传感器相串联，将PN结输出的随温度改变的电压信号供给A／D转换器的输入信号，并由A／D转换器转换成数字信号输出给数字显示器显示出温度数值，为了减少恒流源和传感器串联组成的信号转换电路同A／D转换器供电上的影响，采用一个由运算放大器组成的电压跟随器使二者供电隔离，A／D转换器采用浮地工作方式，整机采用单电源供电，还包括自动补偿，缓冲隔离电路。
图1为本实用新型的数字温度测量仪的电路方框图；图2为本实用新型的数字温度测量仪的一个具体电路图。
以下结合附图来说明本实用新型的方案。
在图1中，同恒流源2串联的PN结温度传感器1把待测温度信号转换成电压信号输入到A／D变换器的信号低电位输入端INHI，该信号给A／D转变器器转换成数字信号后馈给数字显示器6显示出测量温度数值，电源组件7经电源隔离电路(电压跟随器)3分别向恒流源2，PN结和电压转换器4供电。电源组件7还直接向A／D转换器5和数字显示6供电。A／D转换器的基准电压VR，信号输入低压端INLO经电压转换器4供给。
在图2中，由晶体管T，电阻R1，R2，R3相连结组成恒流源2，由放大器A1，电阻R6，R7构成电源隔离电路3，电压转换器4包括由电位器W1，电阻R4放大器A2连接成的电压跟随器和由电阻R5和放大器A3连接成的电压跟随器。电源隔离电路3使A／D转换器5同恒流源2，电压转换器4和PN结温度传感器1的供电隔离，从而减少了A／D转换器4、同恒流源2、电压转换器4和PN结传感器1的在供电上的影响。恒流源2为PN结温度传感器1提供一个适合的稳定电流，电流过大会影响测量的精度，电流过小会降低温度响应速度而使测量灵敏度降低。为了在单电源供电条件下使整机电路正常工作并达到足够的测量精度，而使A／D转换器5在浮地方式下工作，即使A／D转换器5的信号低电位输入端INLO浮动，A／D转换器5的零电位B由(W2滑动触点下段电阻＋R5的电阻)的电压(作为A3同相端的输入)经A3输出提供到输入端INLO，用来自动补偿被测量温度为0℃时A点的实际电位，即使0℃时输入信号电压UX＝UA－UB。电位器W1的滑动触点上的电压，经运算放大器A2输出给A／D的基准电压端VREF，作基准电压，通过调整W2的阻值可以调整满刻度。放大器A1、A2均连接成电压跟随电路1，从而实现缓冲隔离的功能。
本实用新型的数字温度测量仪的线路简单，成本低，线性度高，精度高节省一个负极性的电源，当测温范围在0－100℃，精度可达0.5，适合于生产中推广。
权利要求1.一种数字温度测量仪，其特征在于包括一个恒流源电路(2)；一个同恒流源(2)相串联的PN结温度传感器(1)，PN结传感器(1)它输出一个同温度有关的电压信号；一个把上述与温度有关的电压信号转换成数字信号的A/D转器(5)；一个同A/D变换器的输出端相连接从而把A/D转换器输出的与温度有关的数字信号显示出温度值的数字显示器(6)；一个向A/D转换器的信号输入低端(INLO)提供浮地O电位(B)和基准电压VREF的转换电路(4)，以便使A/D转换器工作在浮地状态下和实现温度满刻度的调节；一个使恒流源(2)、PN结温度传感器(1)和电压转换电路(4)的供电同A/D转换器隔离的电源隔离电路(3)，以及一个分别向各个电路供电的电源组件(7)。
2.如权利要求1所述的数字温度测量仪，其特征在于所述的恒流源(2)由晶体管T，电阻R1、R3、R2连接组成，所述的电压转换电路(4)包电位器W1电阻R4运算放大器A2连接的电压跟随器和由电位器(W2)电阻(R5)放大器A3连接成的电压跟随器，其中放大器A2的输出作为A／D转换器的基准电压提供到VREF输入端，通过调整电位器W1改变基准电压可以调整温度满刻度。运算放大器A3输出一个使A／D转换器(5)浮地工作的零电位(B)，提供给A／D转换器(5)的信号低电位输入端INLO。通过调整电位器W2可以调整温度的零点；所述的电源隔离电路(3)由电阻R6，R7和放大器A1连接构成。
专利摘要本实用新型公开了一种数字温度测量仪，该仪器包括一个恒源电路(2)，一个同恒流源(2)相连联。PN结温度传感器(1)，它输出一个同温度有关的电压信号，一个把上述同温度有关的电压信号转换成数字信号的A/D转换器(5)，一个显示数字温度值的数字显示器(6)；一个使测量转换电路同A/D转换器隔离供电的隔离电路(3)，一个为使A/D转换器(5)浮地工作而提供浮地零电压(B)和基准电压VR的电压变换器4。本仪器的优点是线路简单，只采用单极性电源供电精度高，成本低。
文档编号G01K7/00GK2172470SQ9321799
公开日1994年7月20日 申请日期1993年7月13日 优先权日1993年7月13日
发明者夏长涛, 慕常和, 张振亚 申请人:大庆石油化工设计院