专利名称：一种热电偶断线检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路领域，特别涉及一种热电偶断线检测电路。
背景技术：
热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件。当由两种不同成分的导体两端接合成回路时，如两接合点热电偶温度不同，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参考端存有温差时，显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用。为了保证热电偶的正常工作，需要对热电偶进行电路检测。现有的热电偶检测电路如图1所示。其包括ADC (模数转换器)、注入电压、开关1、电阻Ml、电阻M2、电阻M3、电阻M4及基准电压。当要进行断线检查时，首先将开关1处于闭合状态，此时注入电压通过开关1、电阻Ml流入热电偶，并从电阻M4流入基准电压端。若假设注入电压为VI，基准电压为V2，且V1>V2。其工作原理如下当热电偶传感器处于断线状态的时候，注入电压注入此环路，ADC采集的电阻M2与电阻M3之间的相对电压为V1-V2。通过ADC对电阻M2与电阻M3之间的相对电压进行采集及判断，即可实现热电偶断线检查。然而，由于上述电路需要使用额外的电压信号注入到热电偶传感器上，并使用热电偶电压信号采集的ADC对注入到热电偶传感器的电压进行采集，以此来判断热电偶传感器是否断线。此方法由于要依赖ADC进行断线检查，而通常做热电偶采集的ADC转换速度都非常低，通常采集一次电压需要50毫秒以上的时间，因此，极大地降低了热电偶采集电路的效率。因此，现有技术还存在一定的不足。
实用新型内容鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种快速热电偶断线检测电路，以解决现有技术的热电偶断线检测电路检测时间慢、效率低的问题。为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案一种热电偶断线检测电路，用于对热电偶进行断线检测，其中，所述电路包括一运算放大器，其负输入端连接第二基准电压输入端，正输入端通过第一电阻连接热电偶，输出端用于输出检测信号；热电偶；其一端通过第二电阻连接第一基准电压输入端，另一端通过第三电阻连接零点电压输入端；所述第三电阻的两端分别连接零点电压输入端和第一电阻。所述的热电偶断线检测电路，其中，所述第一基准电压大于第二基准电压。所述的热电偶断线检测电路，其中，所述第二基准电压大于零点电压。所述的热电偶断线检测电路，其中，所述热电偶的两端分别通过第四电阻和第五电阻与模数转换器相连。本实用新型提供的热电偶断线检测电路，其包括运算放大器和热电偶，所述运算放大器的负输入端连接第二基准电压输入端，正输入端通过第一电阻连接热电偶，输出端用于输出检测信号。所述热电偶的一端通过第二电阻连接第一基准电压输入端，另一端通过第三电阻连接零点电压输入端，同时，所述第三电阻的两端分别连接零点电压输入端和第一电阻。通过本电路省去了断线检查对ADC的依赖断线检查可以随时进行，且可以与ADC采集及转换并行进行，不影响ADC对温度的采集。另外，本电路对热电偶断线检查的判断时间为微秒级别，与ADC对热电偶判断需要50毫秒左右时间相比，大大节省了断线检查所需要的时间，提高了 ADC的转换及采集效率。

图1为现有技术的热电偶检测电路的电路原理图。图2为本实用新型的热电偶断线检测电路的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种热电偶断线检测电路。为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图2，图2为本实用新型的热电偶断线检测电路的电路原理图。如图所示，所述热电偶断线检测电路(虚线框内为断线检测电路)包括运算放大器10和热电偶20，所述运算放大器10的负输入端连接第二基准电压输入端，正输入端通过第一电阻Rl连接热电偶20，输出端110用于输出检测信号。所述热电偶20的一端通过第二电阻R2连接第一基准电压输入端，另一端通过第三电阻R3连接零点电压输入端，同时，所述第三电阻R3的两端分别连接零点电压输入端和第一电阻Rl。下面介绍一下其电路原理具体说来，在本实用新型的热电偶断线检测电路中，所述第二基准电压大于零点电压，另外，所述第一基准电压大于第二基准电压。当热电偶20未断线时，第一电阻Rl端电压与第二电阻R2端电压接近，都处于第一基准电压的数值附近，而第二基准电压小于第一基准电压，此时第一基准电压连接进入运算放大器10的正输入端，而第二基准电压输入为运算放大器10的负输入端，则运算放大器10的断线反馈信号输出为高电平，即输出端输出高电平。同理，当热电偶20处于断线时，第一电阻Rl端电压与零点电压接近，而运算放大器10的负输入端输入的第二基准电压高于零点电压，故此时运算放大器的断线反馈信号输出将是低电平，即输出端输出低电平。所以，我们便可以通过运算放大器10的输出端的电平信号判断出热电偶是否断线。进一步地，所述热电偶20的两端分别通过第四电阻R4和第五电阻R5与模数转换器ADC相连。断线检查可以随时进行，且可以与ADC采集及转换并行进行，不影响ADC对温度的采集。另外，本电路对热电偶断线检查的判断时间为微秒级别，与ADC对热电偶判断需要50毫秒左右时间相比，大大节省了断线检查所需要的时间，提高了 ADC的转换及采集效率。[0023]综上所述，本实用新型提供的热电偶断线检测电路，其包括运算放大器和热电偶，所述运算放大器的负输入端连接第二基准电压输入端，正输入端通过第一电阻连接热电偶，输出端用于输出检测信号。所述热电偶的一端通过第二电阻连接第一基准电压输入端，另一端通过第三电阻连接零点电压输入端，同时，所述第三电阻的两端分别连接零点电压输入端和第一电阻。由于采用了运算放大器的方式，省去了对ADC及外部注入电压的依赖，只需要对单一的电压门限进行判别，而不需要使用ADC对电压进行转换与采集，且电压比较器的判别时间为微妙级别，远快于通常做热电偶采集的ADC采集一次电压的时间(通常做热电偶采集的ADC转换速度都非常低，通常采集一次电压需要50毫秒以上)，具有很好的市场推广性。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种热电偶断线检测电路，用于对热电偶进行断线检测，其特征在于，所述电路包括一运算放大器，其负输入端连接第二基准电压输入端，正输入端通过第一电阻连接热电偶，输出端用于输出检测信号；热电偶；其一端通过第二电阻连接第一基准电压输入端，另一端通过第三电阻连接零点电压输入端；所述第三电阻的两端分别连接零点电压输入端和第一电阻。
2.根据权利要求1所述的热电偶断线检测电路，其特征在于所述第一基准电压大于第二基准电压。
3.根据权利要求1所述的热电偶断线检测电路，其特征在于所述第二基准电压大于零点电压。
4.根据权利要求1所述的热电偶断线检测电路，其特征在于所述热电偶的两端分别通过第四电阻和第五电阻与模数转换器相连。
专利摘要本实用新型公开了一种热电偶断线检测电路，其包括运算放大器和热电偶，所述运算放大器的负输入端连接第二基准电压输入端，正输入端通过第一电阻连接热电偶，输出端用于输出检测信号。所述热电偶的一端通过第二电阻连接第一基准电压输入端，另一端通过第三电阻连接零点电压输入端，同时，所述第三电阻的两端分别连接零点电压输入端和第一电阻。通过本电路省去了断线检查对ADC的依赖断线检查可以随时进行，且可以与ADC采集及转换并行进行，不影响ADC对温度的采集。另外，本电路对热电偶断线检查的判断时间为微秒级别，大大节省了断线检查所需要的时间，提高了ADC的转换及采集效率。
文档编号G01K15/00GK202329876SQ20112034382
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者盛旭 申请人:深圳市亿维自动化技术有限公司