基于PT100的高精度温度采集器的制作方法

本实用新型涉及一种电力行业设备测量技术领域，特别是涉及一种基于PT100的高精度温度采集器。

背景技术：
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PT100温度传感器由于精度高、稳定性好、可靠性强、寿命长，所以广泛应用于气象、农林、化纤、食品、汽车、家用电器、工业自动化测量和各种实验仪器仪表等领域。

但现有的传感器只是单独的测量工作温度而对工作环境温度造成的影响不予考虑，此过程会影响温度检测精度。

技术实现要素：
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本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种采用低温漂精密电阻作参考电阻，传感器和参考电阻串联后通过相同的恒流源，其电压信号接到同一放大器和A/D电路，另外还引入DS18B20测量HMTS工作的环境温度，将参考电阻随温度变化的值引入存储器里，通过比较参考电阻和传感器电压值以达到温度高精度测量的基于PT100的高精度温度采集器。

本实用新型的技术方案是：一种基于PT100的高精度温度采集器，包括单片机控制模块、信号调理模块、A/D转换模块、数据存储模块、液晶显示模块、PT100温度传感器、DS18B20、主采集器模块和供电的电源模块，PT100温度传感器将温度的变化转换成相应的电压信号输出，经过信号调理电路和放大电路后通过A/D转换模块进行A/D转化后储存在数据存储模块，同时DS18B20测量主采集器模块工作的环境温度，将参考电阻随温度变化的值引入数据存储模块，单片机控制模块对数据存储模块中的数据处理后，送至液晶显示模块进行显示，同时通过RS232与主采集器模块实现数据交互；

所述信号调理模块包括TLC2652芯片、TL431芯片和PT100，所述TL431芯片与TLC2652芯片形成差分放大电路，且TLC2652芯片的一个管脚与电阻R11、电阻R12和开关K1串联，TLC2652芯片的另一个管脚与电阻R0、电阻R13、电阻R14和开关K2串联的同时并通过电阻R2接地，所述电阻R0与电阻R13之间通过电路与开关K1连接，所述电阻R11和电阻R12及电阻R13和电阻R14之间均设置与PT100连接分路。

所述TLC2652芯片的另一个管脚通过分路与开关K2连接。所述电阻R0和R2均为高精密电阻，且所述电阻R0为参考电阻。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用低温漂精密电阻作参考电阻，传感器和参考电阻串联后通过相同的恒流源，其电压信号接到同一放大器和A/D电路，另外还引入DS18B20测量HMTS工作的环境温度，将参考电阻随温度变化的值引入存储器里，通过比较参考电阻和传感器电压值以达到温度的高精度测量。

2、本实用新型AT89C52单片机为核心,PT100温度传感器将温度的变化转换成相应的电压信号输出，经过调理电路和A/D转化后送到单片机，单片机将数据处理后，送至数码管模块显示，同时通过RS232与主HMTS实现数据交互。

附图说明：

图1为基于PT100的高精度温度采集器的电气连接框图。

图2为信号调理电路。

图3为工作流程图。

具体实施方式：

实施例：参见图1、图2和图3。

基于PT100的高精度温度采集器，包括单片机控制模块、信号调理模块、A/D转换模块、数据存储模块、液晶显示模块、PT100温度传感器、DS18B20、主采集器模块和供电的电源模块，PT100温度传感器将温度的变化转换成相应的电压信号输出，经过信号调理电路和放大电路后通过A/D转换模块进行A/D转化后储存在数据存储模块，同时DS18B20测量主采集器模块工作的环境温度，将参考电阻随温度变化的值引入数据存储模块，单片机控制模块对数据存储模块中的数据处理后，送至液晶显示模块进行显示，同时通过RS232与主采集器模块实现数据交互；

信号调理模块包括TLC2652芯片、TL431芯片和PT100，TL431芯片与TLC2652芯片形成差分放大电路，且TLC2652芯片的一个管脚与电阻R11、电阻R12和开关K1串联，TLC2652芯片的另一个管脚与电阻R0、电阻R13、电阻R14和开关K2串联的同时并通过电阻R2接地，电阻R0与电阻R13之间通过电路与开关K1连接，电阻R11和电阻R12及电阻R13和电阻R14之间均设置与PT100连接分路。

TLC2652芯片的另一个管脚通过分路与开关K2连接。电阻R0和R2均为高精密电阻，且电阻R0为参考电阻。

如附图2所示。测量电路采用四线制的方式进行设计，而这种四线制的结构中需要一个精密的恒流源；此外，由于单元测量电路的输出信号较弱，还需要将输出信号进行直流放大，放大后再进行A/D转换。

恒流源的电流值定为0.25mA, 开关K1、K2受单片机控制，且均处于图示位置时，电压基准源TL431使得TLC2652的V+端输入电压为2.5V，根据理想运放特点，有V+=V-=2.5V，且V-端无电流流出，则流过R2的电流为0.25mA。R12和R14中无电流，则有PT100电流等于R2电流，为0.25mA,即流经PT100为0.25mA的恒流源；R0和R2选用具有相同温漂的高精密电阻，当开关K1、K2均处于图示另一位置时，流经R0电流也为恒定的0.25mA，将为电路温度补偿和校准用。

采用高精度PT100传感器测温，其温度值与PT100电阻值有一一对应的关系，只要得到准确的R_PT100，就可以算出准确的t。温度测量的关键是测量PT100的电阻值RPT100。电阻与温度的对应公式为：

R_PT100=R₀（1+At+Bt²）

由此可推出：

ΔR_PT100=R₀（AΔt+2BΔt）

使用时：PT100温度传感器将温度的变化转换成相应的电压信号输出，经过信号调理电路和放大电路后通过A/D转换模块进行A/D转化后储存在数据存储模块，同时DS18B20测量主采集器模块工作的环境温度，将参考电阻随温度变化的值引入数据存储模块，单片机控制模块对数据存储模块中的数据处理后，送至液晶显示模块进行显示，同时通过RS232与主采集器模块实现数据交互。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。