一種基于鉑電阻的測溫裝置的制作方法

本發明涉及測溫領域，尤其涉及一種基于鉑電阻的測溫裝置。

背景技術：

鉑電阻是工業測控系統中廣泛使用的理想測溫元件，常規的溫度采集方法是通過測量電阻橋的不平衡電壓來實現，其性能依賴于選取的模數轉換器精度，高精度測量成本過高。鉑電阻的測溫原理是基于導體或半導體熱電阻的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度與溫度有關的參數。鉑電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。鉑電阻由于其廣泛的測溫范圍和穩定的特性，被應用于各種溫度測量環境中。

目前在熱電阻測溫裝置中，熱電阻溫度變送器由基準單元、R/V轉換單元、線性電路、反接保護、限流保護、V/I轉換單元等組成。測溫熱電阻信號轉換放大后，再由線性電路對溫度與電阻的非線性關系進行補償，最后經V/I轉換電路后輸出一個與被測溫度成線性關系的4-20mA的直流電流信號或1-5V的直流電壓信號，在測量的過程中還需要A/D轉換環節，同時為了保證測量準確度，通常還會加入濾波、放大環節。

然而，在現有的熱電阻測溫裝置中，由于溫度對放大器帶來的影響，環境溫度變化會產生一定的系統誤差，從而造成裝置測溫不準確。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種基于鉑電阻的測溫裝置，通過比較第一RC振蕩電路中的第一電容的電壓值和參考電壓值確定所述第一電容的放電時間，然后根據所述第一電容的放電時間確定鉑電阻的溫度，進而輸出被測量環境的溫度值，解決了現有的熱電阻測溫裝置由于溫度對放大器帶來的影響導致的環境溫度變化會產生一定的系統誤差，從而造成裝置測溫不準確的技術問題。

本發明實施例提供了一種基于鉑電阻的測溫裝置，包括：第一RC振蕩電路、與所述第一RC振蕩電路電性連接的比較器、與所述比較器連接的控制模塊、與所述控制模塊連接的顯示模塊、電源；

所述第一RC振蕩電路中的第一電阻為鉑電阻；

所述比較器用于通過比較所述第一RC振蕩電路中的第一電容的電壓值和參考電壓值確定所述第一電容的放電時間；

所述控制模塊用于根據所述第一電容的放電時間確定所述鉑電阻的溫度。

優選地，

所述基于鉑電阻的測溫裝置還包括：與所述比較器連接的第二RC振蕩電路；

所述第二RC振蕩電路中的第二電阻用于與所述第一電阻作比較，從而確定所述第一電容的放電時間。

優選地，

所述第一RC振蕩電路中的第一電容與所述第二RC振蕩電路中的第二電容為同一個電容。

優選地，

所述控制模塊為單片機控制模塊。

優選地，

所述顯示模塊為液晶顯示器。

優選地，

所述基于鉑電阻的測溫裝置還包括與所述控制模塊連接的輸出模塊，用于將溫度信號傳遞至溫度采集系統。

從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：

1、本發明實施例提供了一種基于鉑電阻的測溫裝置，通過比較第一RC振蕩電路中的第一電容的電壓值和參考電壓值確定所述第一電容的放電時間，然后根據所述第一電容的放電時間確定鉑電阻的溫度，進而輸出被測量環境的溫度值，解決了現有的熱電阻測溫裝置由于溫度對放大器帶來的影響導致的環境溫度變化會產生一定的系統誤差，從而造成裝置測溫不準確的技術問題，并且省去了現有技術中的A/D轉換環節，降低了成本。

2、本發明實施例提供的一種基于鉑電阻的測溫裝置還包括與第一RC振蕩電路共用一個電容的第二RC振蕩電路，第二RC振蕩電路中的第二電阻用于與第一電阻作對照，根據第二RC振蕩電路中的第二電容的放電時間、第二電阻值、第一電容的放電時間從而更準確確定鉑電阻的電阻，進而計算得出鉑電阻的溫度值。

3、本發明實施例提供的一種基于鉑電阻的測溫裝置還包括輸出模塊，用于將溫度信號傳遞至溫度采集系統。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種基于鉑電阻的測溫裝置的一個實施例的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種基于鉑電阻的測溫裝置的一個實施例的局部原理圖。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種基于鉑電阻的測溫裝置，通過比較第一RC振蕩電路3中的第一電容的電壓值和參考電壓值確定所述第一電容的放電時間，然后根據所述第一電容的放電時間確定鉑電阻的溫度，進而輸出被測量環境的溫度值，解決了現有的熱電阻測溫裝置由于溫度對放大器帶來的影響導致的環境溫度變化會產生一定的系統誤差，從而造成裝置測溫不準確的技術問題。

為使得本發明的發明目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1和圖2，本發明實施例提供了一種基于鉑電阻的測溫裝置，包括：第一RC振蕩電路3、與第一RC振蕩電路3電性連接的比較器5、與比較器5連接的控制模塊6、與控制模塊6連接的顯示模塊8、電源7；

第一RC振蕩電路3中的第一電阻1為鉑電阻；

比較器5用于通過比較第一RC振蕩電路3中的第一電容的電壓值和參考電壓值確定第一電容的放電時間；

控制模塊6用于根據第一電容的放電時間確定鉑電阻的溫度。

基于鉑電阻的測溫裝置還包括：與比較器5連接的第二RC振蕩電路4；

第二RC振蕩電路4中的第二電阻2用于與第一電阻1作比較，從而確定第一電容的放電時間。

如圖2所示，第一RC振蕩電路3中的第一電容與第二RC振蕩電路4中的第二電容為同一個電容，鉑電阻R_pt與電容C構成第一RC振蕩電路3，第二電阻R_ref作為參考電阻與與電容C構成第二RC振蕩電路4。

控制模塊6可以為單片機控制模塊。

顯示模塊8可以為液晶顯示器，用于將溫度直接輸出為數字量信號。

基于鉑電阻的測溫裝置還包括與控制模塊6連接的輸出模塊9，用于將溫度信號傳遞至溫度采集系統。

上面是對一種基于鉑電阻的測溫裝置結構和連接方式進行的詳細說明，為便于理解，下面將以一具體應用場景對一種基于鉑電阻的測溫裝置的應用進行說明；

請參閱圖1至圖2，第一應用例包括：基于鉑電阻的測溫裝置通過第一RC振蕩電路3輸出被測環境溫度。比較器5通過比較第一RC振蕩電路3中的第一電容的電壓值和參考電壓值V_ref確定第一電容的放電時間，假設電路工作電壓為V_cc，則由鉑電阻和第一電容組成放電回路時，第一電容的放電電壓為因此可以計算出放電時間當第一電容的放電電壓時，則可以計算出鉑電阻的阻值然后通過鉑電阻的溫度-電阻特性計算鉑電阻當前的溫度并將當前溫度通過液晶顯示器輸出為數字量信號。

請參閱圖1至圖2，第二應用例包括：基于鉑電阻的測溫裝置通過第一RC振蕩電路3和第二RC振蕩電路4輸出被測環境溫度。如圖2所示，第一RC振蕩電路3中的第一電容與第二RC振蕩電路4中的第二電容為同一個電容，本應用例對被測環境溫度的測量需要進行兩次放電，相對時間較長，適合于溫度變化較緩慢的場合。首先讓電容C與第一電阻R_ref放電，當放電電壓為V＝V_ref時，第一放電時間為因為第一電阻R_ref屬于非溫度敏感元件，所以第一放電時間為固定值。然后再讓電容C和鉑電阻R_Pt放電，因為兩次放電的電容值、放電電壓值相同，所以根據第一放電時間、電容C和鉑電阻R_Pt放電的第二放電時間可計算鉑電阻阻值然后通過鉑電阻的溫度-電阻特性計算鉑電阻當前的溫度并將當前溫度通過液晶顯示器輸出為數字量信號。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現，也可以采用軟件功能單元的形式實現。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。