專利名稱：溫度采集器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溫度采集器。
為了達到上述目的，本實用新型是這樣實現的，其特征在于包括為下面各單元提供直流工作電壓的DC/DC隔離輔助電源；一CPU控制單元；一接收CPU控制單元輸出的正弦波驅動信號并采樣外部溫度信號將其電壓差值放大后再輸入至CPU控制單元的溫度采集裝置；一接收CPU控制單元輸出的實際溫度值信號并將其輸出的隔離串口通信器。
本實用新型的進一步的改進為，上述DC/DC隔離輔助電源包括直流電壓變換模塊P1、P2，電容C1-C7，電感L1及電阻R1；模塊P1的1、2腳接直流電源的一端，其7、8腳接直流電源的另一端；電容C3、C4并聯后一端接模塊P1的5、6腳，該端也是電壓Vdd的輸出端，另一端接地；電容C6、C7并聯后與電阻R1及電感L1串聯，其串聯后的電路一端接模塊P1的5、6腳，另一端接地；電容C5一端接接電感L1與電阻R1的串聯點，另一端接地，電阻R1的另一端是電壓Vaa的輸出端；模塊P2的7、8腳接模塊P1的5、6腳，模塊P2的1、2腳接模塊P1的3、4腳，電容C1、C2并聯后一端接模塊P2的5、6腳，另一端接模塊P2的3、4腳。上述CPU控制單元包括集成塊IC1，復位塊U4，運算放大器U2a，晶體Y1，電容C17-C25及電阻R30-R32；電容C17、C18并聯后接在集成塊IC1的5、6腳之間；電容C19、C20串聯后一端接集成塊IC1的7腳，另一端接集成塊IC1的8腳，其串連點接集成塊IC1的6腳；運算放大器U2a的3腳即正輸入端接集成塊IC1的9腳，其4腳接電壓Vaa端，該腳還通過電容C21接地，其2腳即負輸入端通過電阻R31接地，電阻R30接在運算放大器U2a的1、2腳之間，運算放大器U2a的1腳即輸出端輸出正弦波驅動信號；復位塊U4的2腳接集成塊IC1的15腳，其1腳接地，3腳接電壓Vdd端；晶體Y1、電容C24、C25組成∏形電路，晶體Y1的兩端接在集成塊IC1的32、33腳之間，電容C23接在集成塊IC1的34、35腳之間，34腳接電壓Vdd端，其35腳接地；電容C22接在集成塊IC1的47、48腳之間，47腳接地，48腳接電壓Vdd端；電阻R32與開關LK1串聯后一端接地，另一端接集成塊IC1的41腳，電容C26接在集成塊IC1的20、21腳之間，20腳接電壓Vdd端，21腳接地。上述溫度采集裝置包括溫度傳感器PT1A-PT4A，電阻R2-R45，電容C8-C31，運算放大器U1a-U1d；電阻R3、R4串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT1A的2腳；電阻R2一端接PT1A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1a的2腳即負輸入端通過電阻R6接電阻R3、R4的串聯點，其3腳即正輸入端通過電阻R5接PT1A的3腳，其1腳通過電阻R37接集成塊IC1的1腳，運算放大器U1a的4腳接電壓Vaa端；電容C10一端接運算放大器U1a的2腳即負輸入端，另一端接地；電阻R7、電容C9并聯后一端運算放大器U1a的3腳即正輸入端，另一端接地；電容C8一端接運算放大器U1a的4腳，另一端接地；電阻R8接在運算放大器U1a的1、2腳之間；電容C28一端接集成塊IC1的1腳，另一端接地；電阻R10、R11串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT2A的2腳；電阻R9一端接PT2A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1b的6腳即負輸入端通過電阻R13接電阻R10、R11的串聯點，其5腳即正輸入端通過電阻R12接PT2A的3腳，其7腳通過電阻R38接集成塊IC1的2腳；電容C12一端接運算放大器U1b的6腳即負輸入端，另一端接地；電阻R14、電容C11并聯后一端運算放大器U1b的5腳即正輸入端，另一端接地；電阻R15接在運算放大器U1b的6、7腳之間，電容C29一端接集成塊IC1的2腳，另一端接地；電阻R17、R18串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT3A的2腳；電阻R16一端接PT3A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1c的9腳即負輸入端通過電阻R20接電阻R17、R18的串聯點，其10腳即正輸入端通過電阻R19接PT3A的3腳，其8腳通過電阻R45接集成塊IC1的3腳；電容C14一端接運算放大器U1c的9腳即負輸入端，另一端接地；電阻R21、電容C13并聯后一端運算放大器U1c的10腳即正輸入端，另一端接地；電容C30一端接集成塊IC1的3腳，另一端接地；電阻R22接在運算放大器U1c的8、9腳之間；電阻R24、R25串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT4A的2腳；電阻R23一端接PT4A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1d的13腳即負輸入端通過電阻R27接電阻R24、R25的串聯點，其12腳即正輸入端通過電阻R26接PT4A的3腳；電容C16一端接運算放大器U1d的13腳即負輸入端，另一端接地；電阻R28、電容C15并聯后一端接運算放大器U1d的12腳即正輸入端，另一端接地；電阻R29接在運算放大器U1d的13、14腳之間，電容C31一端接集成塊IC1的4腳，另一端接地。隔離串口通信器包括光電隔離管U5a、U5b、U6，串口接口芯片U7，電阻R33-R43及電容C27；光電隔離管U5a的2腳通過電阻R33接集成塊IC1的22腳，其1腳接電壓Vdd端，其7腳接地，8腳接串口接口芯片U7的2、3腳，該腳還通過電阻R36接電壓+5V；光電隔離管U6的3腳接地，4腳接集成塊IC1的16腳，2腳通過電阻R39接串口接口芯片U7的1腳，1腳接電壓+5V；光電隔離管U5b的3腳接電壓Vdd端，4腳通過電阻R35接集成塊IC1的17腳，5腳接地，6腳接串口接口芯片U7的4腳，6腳還通過電阻R40接電壓+5V；串口接口芯片U7的6、7腳為溫度值的輸出腳，電阻R41一端接其的7腳，另一端接地，電阻R43的一端接其的6腳，另一端接地，電阻R42接在其的6、7腳之間，其5腳接地，8腳接電壓+5V，該端還通過電容C27接地。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點
1、測量溫度精度高；2、電路簡單，工作可靠。
如圖2所示，上述DC/DC隔離輔助電源(4)包括直流電壓變換模塊P1、P2，電容C1-C7，電感L1及電阻R1；模塊P1的1、2腳接直流電源的一端，其7、8腳接直流電源的另一端；電容C3、C4并聯后一端接模塊P1的5、6腳，該端也是電壓Vdd的輸出端，另一端接地；電容C6、C7并聯后與電阻R1及電感L1串聯，其串聯后的電路一端接模塊P1的5、6腳，另一端接地；電容C5一端接接電感L1與電阻R1的串聯點，另一端接地，電阻R1的另一端是電壓Vaa的輸出端；模塊P2的7、8腳接模塊P1的5、6腳，模塊P2的1、2腳接模塊P1的3、4腳，電容C1、C2并聯后一端接模塊P2的5、6腳，另一端接模塊P2的3、4腳。上述CPU控制單元(2)包括集成塊IC1，復位塊U4，運算放大器U2a，晶體Y1，電容C17-C25及電阻R30-R32；電容C17、C18并聯后接在集成塊IC1的5、6腳之間；電容C19、C20串聯后一端接集成塊IC1的7腳，另一端接集成塊IC1的8腳，其串連點接集成塊IC1的6腳；運算放大器U2a的3腳即正輸入端接集成塊IC1的9腳，其4腳接電壓Vaa端，該腳還通過電容C21接地；其2腳即負輸入端通過電阻R31接地，電阻R30接在運算放大器U2a的1、2腳之間，運算放大器U2a的1腳即輸出端輸出正弦波驅動信號；復位塊U4的2腳接集成塊IC1的15腳，其1腳接地，3腳接電壓Vdd端；晶體Y1、電容C24、C25組成∏形電路，晶體Y1的兩端接在集成塊IC1的32、33腳之間，電容C23接在集成塊IC1的34、35腳之間，34腳接電壓Vdd端，35腳接地；電容C22接在集成塊IC1的47、48腳之間，47腳接地，48腳接電壓Vdd端；電阻R32與開關LK1串聯后一端接地，另一端接集成塊IC1的41腳，電容C26接在集成塊IC1的20、21腳之間，20腳接電壓Vdd端，21腳接地。上述溫度采集裝置(1)包括溫度傳感器PT1A-PT4A，電阻R2-R45，電容C8-C31，運算放大器U1a-U1d；電阻R3、R4串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT1A的2腳；電阻R2一端接PT1A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1a的2腳即負輸入端通過電阻R6接電阻R3、R4的串聯點，其3腳即正輸入端通過電阻R5接PT1A的3腳，其1腳通過電阻R37接集成塊IC1的1腳，運算放大器U1a的4腳接電壓Vaa端；電容C10一端接運算放大器U1a的2腳即負輸入端，另一端接地；電阻R7、電容C9并聯后一端運算放大器U1a的3腳即正輸入端，另一端接地；電容C8一端接運算放大器U1a的4腳，另一端接地；電阻R8接在運算放大器U1a的1、2腳之間；電容C28一端接集成塊IC1的1腳，另一端接地；電阻R10、R11串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT2A的2腳；電阻R9一端接PT2A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1b的6腳即負輸入端通過電阻R13接電阻R10、R11的串聯點，其5腳即正輸入端通過電阻R12接PT2A的3腳，其7腳通過電阻R38接集成塊IC1的2腳；電容C12一端接運算放大器U1b的6腳即負輸入端，另一端接地；電阻R14、電容C11并聯后一端運算放大器U1b的5腳即正輸入端，另一端接地；電阻R15接在運算放大器U1b的6、7腳之間，電容C29一端接集成塊IC1的2腳，另一端接地；電阻R17、R18串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT3A的2腳；電阻R16一端接PT3A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1c的9腳即負輸入端通過電阻R20接電阻R17、R18的串聯點，其10腳即正輸入端通過電阻R19接PT3A的3腳，其8腳通過電阻R45接集成塊IC1的3腳；電容C14一端接運算放大器U1c的9腳即負輸入端，另一端接地；電阻R21、電容C13并聯后一端接運算放大器U1c的10腳即正輸入端，另一端接地；電容C30一端接集成塊IC1的3腳，另一端接地；電阻R22接在運算放大器U1c的8、9腳之間；電阻R24、R25串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT4A的2腳；電阻R23一端接PT4A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1d的13腳即負輸入端通過電阻R27接電阻R24、R25的串聯點，其12腳即正輸入端通過電阻R26接PT4A的3腳；電容C16一端接運算放大器U1d的13腳即負輸入端，另一端接地；電阻R28、電容C15并聯后一端接運算放大器U1d的12腳即正輸入端，另一端接地；電阻R29接在運算放大器U1d的13、14腳之間，電容C31一端接集成塊IC1的4腳，另一端接地。上述隔離串口通信器(3)包括光電隔離管U5a、U5b、U6，串口接口芯片U7，電阻R33-R43及電容C27；光電隔離管U5a的2腳通過電阻R33接集成塊IC1的22腳，其1腳接電壓Vdd端，其7腳接地，8腳接串口接口芯片U7的2、3腳，該腳還通過電阻R36接電壓+5V；光電隔離管U6的3腳接地，4腳接集成塊IC1的16腳，2腳通過電阻R39接串口接口芯片U7的1腳，1腳接電壓+5V；光電隔離管U5b的3腳接電壓Vdd端，4腳通過電阻R35接集成塊IC1的17腳，5腳接地，6腳接串口接口芯片U7的4腳，6腳還通過電阻R40接電壓+5V；串口接口芯片U7的6、7腳為溫度值的輸出腳，電阻R41接其的7腳，另一端接地，電阻R43的一端接其的6腳，另一端接地，電阻R42接在其的6、7腳之間，其5腳接地，8腳接電壓+5V，該端還通過電容C27接地。工作時，集成塊IC1輸出的正弦波信號與PT1A-PT4A采集的溫度信號進行疊加放大后輸入至集成塊IC1，該信號經其處理，只提取有用的單個頻點(即正弦波頻率)溫度信號，而對其它頻率干擾信號進行抑制，特別是比較嚴重的工頻干擾，再加上軟件濾波，使抗干擾能力大幅提高，該溫度信號經隔離串口通信器(3)輸出至外部顯示屏顯示。
權利要求1.一種溫度采集器，其特征在于包括為下面各單元提供直流工作電壓的DC/DC隔離輔助電源(4)；一CPU控制單元(2)；一接收CPU控制單元(2)輸出的正弦波驅動信號并采樣外部溫度信號將其電壓差值放大后再輸入至CPU控制單元(2)的溫度采集裝置(1)；一接收CPU控制單元(2)輸出的實際溫度值信號并將其輸出的隔離串口通信器(3)。
2.根據權利要求1所述的溫度采集器，其特征在于DC/DC隔離輔助電源(4)包括直流電壓變換模塊P1、P2，電容C1-C7，電感L1及電阻R1；模塊P1的1、2腳接直流電源的一端，其7、8腳接直流電源的另一端；電容C3、C4并聯后一端接模塊P1的5、6腳，該端也是電壓Vdd的輸出端，另一端接地；電容C6、C7并聯后與電阻R1及電感L1串聯，其串聯后的電路一端接模塊P1的5、6腳，另一端接地；電容C5一端接接電感L1與電阻R1的串聯點，另一端接地，電阻R1的另一端是電壓Vaa的輸出端；模塊P2的7、8腳接模塊P1的5、6腳，模塊P2的1、2腳接模塊P1的3、4腳，電容C1、C2并聯后一端接模塊P2的5、6腳，另一端接模塊P2的3、4腳。
3.根據權利要求1所述的溫度采集器，其特征在于CPU控制單元(2)包括集成塊IC1，復位塊U4，運算放大器U2a，晶體Y1，電容C17-C25及電阻R30-R32；電容C17、C18并聯后接在集成塊IC1的5、6腳之間；電容C19、C20串聯后一端接集成塊IC1的7腳，另一端接集成塊IC1的8腳，其串連點接集成塊IC1的6腳；運算放大器U2a的3腳即正輸入端接集成塊IC1的9腳，其4腳接電壓Vaa端，該腳還通過電容C21接地，其2腳即負輸入端通過電阻R31接地，電阻R30接在運算放大器U2a的1、2腳之間，運算放大器U2a的1腳即輸出端輸出正弦波驅動信號；復位塊U4的2腳接集成塊IC1的15腳，其1腳接地，3腳接電壓Vdd端；晶體Y1、電容C24、C25組成∏形電路，晶體Y1的兩端接在集成塊IC1的32、33腳之間，電容C23接在集成塊IC1的34、35腳之間，34腳接電壓Vdd端，35腳接地；電容C22接在集成塊IC1的47、48腳之間，47腳接地，48腳接電壓Vdd端；電阻R32與開關LK1串聯后一端接地，另一端接集成塊IC1的41腳，電容C26接在集成塊IC1的20、21腳之間，20腳接電壓Vdd端，21腳接地。
4.根據權利要求1所述的溫度采集器，其特征在于溫度采集裝置(1)包括溫度傳感器PT1A-PT4A，電阻R2-R45，電容C8-C31，運算放大器U1a-U1d；電阻R3、R4串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT1A的2腳；電阻R2一端接PT1A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1a的2腳即負輸入端通過電阻R6接電阻R3、R4的串聯點，其3腳即正輸入端通過電阻R5接PT1A的3腳，其1腳通過電阻R37接集成塊IC1的1腳，運算放大器U1a的4腳接電壓Vaa端；電容C10一端接運算放大器U1a的2腳即負輸入端，另一端接地；電阻R7、電容C9并聯后一端運算放大器U1a的3腳即正輸入端，另一端接地；電容C8一端接運算放大器U1a的4腳，另一端接地；電阻R8接在運算放大器U1a的1、2腳之間；電容C28一端接集成塊IC1的1腳，另一端接地；電阻R10、R11串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT2A的2腳；電阻R9一端接PT2A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1b的6腳即負輸入端通過電阻R13接電阻R10、R11的串聯點，其5腳即正輸入端通過電阻R12接PT2A的3腳，其7腳通過電阻R38接集成塊IC1的2腳；電容C12一端接運算放大器U1b的6腳即負輸入端，另一端接地；電阻R14、電容C11并聯后一端運算放大器U1b的5腳即正輸入端，另一端接地；電阻R15接在運算放大器U1b的6、7腳之間，電容C29一端接集成塊IC1的2腳，另一端接地；電阻R17、R18串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT3A的2腳；電阻R16一端接PT3A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1c的9腳即負輸入端通過電阻R20接電阻R17、R18的串聯點，其10腳即正輸入端通過電阻R19接PT3A的3腳，其8腳通過電阻R45接集成塊IC1的3腳；電容C14一端接運算放大器U1c的9腳即負輸入端，另一端接地；電阻R21、電容C13并聯后一端接運算放大器U1c的10腳即正輸入端，另一端接地；電容C30一端接集成塊IC1的3腳，另一端接地；電阻R22接在運算放大器U1c的8、9腳之間；電阻R24、R25串聯后一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端，另一端接PT4A的2腳；電阻R23一端接PT4A的3腳，另一端接運算放大器U2a的1腳即輸出端；運算放大器U1d的13腳即負輸入端通過電阻R27接電阻R24、R25的串聯點，其12腳即正輸入端通過電阻R26接PT4A的3腳；電容C16一端接運算放大器U1d的13腳即負輸入端，另一端接地；電阻R28、電容C15并聯后一端接運算放大器U1d的12腳即正輸入端，另一端接地；電阻R29接在運算放大器U1d的13、14腳之間，電容C31一端接集成塊IC1的4腳，另一端接地。
5.根據權利要求1所述的溫度采集器，其特征在于隔離串口通信器(3)包括光電隔離管U5a、U5b、U6，串口接口芯片U7，電阻R33-R43及電容C27；光電隔離管U5a的2腳通過電阻R33接集成塊IC1的22腳，其1腳接電壓Vdd端，其7腳接地，8腳接串口接口芯片U7的2、3腳，該腳還通過電阻R36接電壓+5V；光電隔離管U6的3腳接地，4腳接集成塊IC1的16腳，2腳通過電阻R39接串口接口芯片U7的1腳，1腳接電壓+5V；光電隔離管U5b的3腳接電壓Vdd端，4腳通過電阻R35接集成塊IC1的17腳，5腳接地，6腳接串口接口芯片U7的4腳，6腳還通過電阻R40接電壓+5V；串口接口芯片U7的6、7腳為溫度值的輸出腳，電阻R41一端接其的7腳，另一端接地，電阻R43的一端接其的6腳，另一端接地，電阻R42接在其的6、7腳之間，其5腳接地，8腳接電壓+5V，該端還通過電容C27接地。
專利摘要本實用新型涉及一種溫度采集器，特點是包括為下面各單元提供直流工作電壓的DC/DC隔離輔助電源；一CPU控制單元；一接收CPU控制單元輸出的正弦波驅動信號并采樣外部溫度信號將其電壓差值放大后再輸入至CPU控制單元的溫度采集裝置；一接收CPU控制單元輸出的實際溫度值信號并將其輸出的隔離串口通信器。本實用新型具有測量溫度精度高，電路簡單，工作可靠。
文檔編號G01K7/00GK2524231SQ0222546
公開日2002年12月4日 申請日期2002年1月24日 優先權日2002年1月24日
發明者張利, 高亮, 戴全平 申請人:順德特種變壓器廠