一种多通道温度测量系统的制作方法

1.本发明涉及温度测量设备技术领域，具体涉及一种多通道温度测量系统。


背景技术：

2.随着仪器功能的不断发展，智能化的程度越来越高，以温度测量为例，现在市面上常有单通道和双通道的测温设备，许多技术人员都有这样的困惑，当需要准确测量某款装置的温度变化时(例如锂电均衡装置)，由于需要测量的锂电池的温度数量较多，而市面上现有的温度测量设备多数是在十几通道或四十个通道以内，因此为了对测试的锂电池我得温度进行测量，就需要另外准备多组温度测量装置一起进行工作，而采用多组温度测量装置不仅会造成投入的成本增高，还会容易造成测量误差增大，从而会对锂电池均衡实验产生影响。
3.因此，发明一种多通道温度测量系统很有必要。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种多通道温度测量系统，通过通过设置的单片机与电性模拟开关芯片之间的配合作用可使得本发明能达到96个测量通道，以解决现有的温度测量装置由于测量通道数量较低，导致需要对多组测量目标进行测量时就需要准备多个温度测量装置，从而导致厂家投入的成本增加的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多通道温度测量系统，包括单片机，所述单片机通过电性连接的方式连接有电性模拟开关芯片，所述电性模拟开关芯片通过电性连接的方式连接有ntc温度传感器，所述单片机输入端通过电性连接的方式连接有ntc温度传感器，所述单片机输出端通过电性连接的方式连接有上位机。
6.优选的，所述单片机型号为32位stm32f103rct6型单片机，所述单片机内设有adc转换器，所述adc转换器通过信号输送线连接有液晶显示器。
7.优选的，所述电性模拟开关芯片型号为74hc4051d，所述电性模拟开关芯片为一款八选一的模拟开关电路，内置三个地址选择端s0
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s2,一个低有效使能输入端e，8路独立的输入/输出端y0
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y7，一个公共输入/输出端z。
8.优选的，所述单片机上设有pa、pb、pc和pd四个连接端口，所述pa、pb、pc和pd通过电性线与电性模拟开关芯片上的s0、s1和s2三个端口连接，所述电性模拟开关芯片上的y0
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y7端口通过电性线与ntc温度传感器连接。
9.优选的，所述单片机在与上位机连接处设有rs485接口，所述单片机通过通信电缆与上位机连接。
10.本发明的有益效果是：
11.本发明中，通过设置的单片机与电性模拟开关芯片之间的配合作用可使得本发明能达到96个测量通道，相比较传统的温度测量来说，本发明能直接对96个目标进行温度测量，从而能使得厂家在进行多个产品温度测量时能有效降低采用的温度测量装置的数量，
使得厂家投入的成本得到降低，同时减少温度测量装置的数量不仅可使得测量时间大幅降低，还能有效降低误差的产生，使得测量精度更精准。
附图说明
12.图1为本发明整体的结构示意图；
13.图2为本发明提供的单片机的电路结构示意图；
14.图3为本发明提供的电性模拟开关芯片的电路结构示意图。
具体实施方式
15.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
16.参照附图1
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2，本发明提供的一种多通道温度测量系统，包括单片机，单片机通过电性连接的方式连接有电性模拟开关芯片，电性模拟开关芯片通过电性连接的方式连接有ntc温度传感器，单片机输入端通过电性连接的方式连接有ntc温度传感器，单片机输出端通过电性连接的方式连接有上位机，具体的，单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用，从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300m的高速单片机，ntc温度传感器通常由2或3种金属氧化物组成,混合在类似流体的粘土中,并在高温炉内锻烧成致密的烧结陶瓷，氧连结金属往往会提供自由电子，陶瓷通常是极好的绝缘体，但只有在理论上，当温度接近绝对零度时，热敏电阻型陶瓷才是这种情况，但是，当温度增加至较常见的范围时，热激发会抛出越来越多的自由电子，随着许多电子载流通过陶瓷，有效阻值则降低，电阻随温度的变化极为灵敏，典型变化为每摄氏度减少
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7％至3％，这时适合宽温度范围内使用的任何传感器来说是最灵敏的，ntc温度传感器是一种负温度系数热敏电阻器，而负温度系数热敏电阻器是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的，这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料，温度低时，这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低，ntc热敏电阻器在室温下的变化范围在100
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1000000欧姆，温度系数
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2％～
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6.5％，而设置的ntc温度传感器是为了对测量目标进行温度测量，并将测量后的数据输送至单片机处。
17.进一步地，单片机型号为32位stm32f103rct6型单片机，单片机内设有adc转换器，adc转换器通过信号输送线连接有液晶显示器，具体的，stm32f103rct6是一种嵌入式
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微控制器的集成电路(ic)，芯体尺寸是32位，速度是72mhz，程序存储器容量是256kb，程序存储器类型是flash，ram容量是48k，其还具有2个基本定时器、4个通用定时器、2个高级定时器、2个dma控制器(共12个通道)、3个spi、2个iic、5个串口、1个usb、1个can、3个12位adc、1个12位dac、1个sdio接口及51个通io口，在本发明中设置的单片机主要起到数据的传输和处理的作用，设置的液晶显示器是为了将ntc温度传感器检测出的温度进行显示，方便实验人员能实时了解被测量目标的温度，adc转换器是一种把模拟量转换为数字量的装置，在计算机
控制系统中，须经各种检测装置，以连续变化的电压或电流作为模拟量，随时提供被控制对象的有关参数(如速度、压力、温度等)而进行控制，计算机的输入必须是数字量，故需用模数转换器达到控制目的，在本发明中，采用的12位adc转换器均通过连接有ntc温度传感器；
18.进一步地，电性模拟开关芯片型号为74hc4051d，电性模拟开关芯片为一款八选一的模拟开关电路，内置三个地址选择端s0
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s2,一个低有效使能输入端e，8路独立的输入/输出端y0
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y7，一个公共输入/输出端z，具体的，当e为低电平时，通过s0,s1,s2选择一个通路的开关处于低阻导通状态，当e为高电平的时候，s0,s1,s2的设置无效，同时所有开关处于高阻关断状态，如果需要切换开关状态，就必须降低使能输入端e，vee和vcc是连接到数字控制输入端(s0
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s2)的电源电压，电压范围是3v
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9v，模拟输入输出(y0
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y7以及z)能够在最高vcc和最低vee之间变化，且vcc
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vee的电压不会超过9v，并且vcc和vee是接地的；
19.进一步地，单片机上设有pa、pb、pc和pd四个连接端口，pa、pb、pc和pd通过电性线与电性模拟开关芯片上的s0、s1和s2三个端口连接，电性模拟开关芯片上的y0
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y7端口通过电性线与ntc温度传感器连接；
20.进一步地，单片机在与上位机连接处设有rs485接口，单片机通过通信电缆与上位机连接，具体的，上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，一般是pc/host computer/master computer/upper computer,屏幕上显示各种信号变化(液压，水位，温度等)，下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是plc/单片机single chip microcomputer/slave computer/lower computer之类的，上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备，下位机不时读取设备状态数据(一般为模拟量)，转换成数字信号反馈给上位机，设置的上位机是为了对单片机进行控制；
21.本发明的使用过程如下：首先，将各个装置进行连接后，再将ntc温度传感器与待测量的目标进行连接，与单片机上的adc转换器直接连接的ntc温度传感器可直接将测量的数据输送至adc转换器内，设置的adc转换器可通过a/d转换将ntc传输的模拟信号转换成数字信号，随后数字信号在进行数字滤波后输送至液晶显示器处，设置的液晶显示器可将ntc温度传感器测量的数值进行显示，方便实验人员进行查看。
22.而与电性模拟开关芯片连接的ntc温度传感器再测量处目标的温度后，会将模拟信号通过电性线与对对应连接的接口输送至电性模拟开关芯片内，而此时电性模拟开关芯片内的e端为低电平状态，电性模拟开关芯片可通过s0、s1和s2选择y0
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y7内的一个通道口打开，电性模拟开关芯片会通过y0
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y7内的一个通道口将模拟信号输送至与其对应连接的单片机上的pa、pb、pc和pd的端口，随后模拟信号会进入到adc转换器内，设置的adc转换器可通过a/d转换将ntc传输的模拟信号转换成数字信号，随后数字信号在进行数字滤波后输送至液晶显示器处，设置的液晶显示器可将ntc温度传感器测量的数值进行显示，方便实验人员进行查看。
23.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。