专利名称：温度采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度采集器。
为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的，其特征在于包括为下面各单元提供直流工作电压的DC/DC隔离辅助电源；一CPU控制单元；一接收CPU控制单元输出的正弦波驱动信号并采样外部温度信号将其电压差值放大后再输入至CPU控制单元的温度采集装置；一接收CPU控制单元输出的实际温度值信号并将其输出的隔离串口通信器。
本实用新型的进一步的改进为，上述DC/DC隔离辅助电源包括直流电压变换模块P1、P2，电容C1-C7，电感L1及电阻R1；模块P1的1、2脚接直流电源的一端，其7、8脚接直流电源的另一端；电容C3、C4并联后一端接模块P1的5、6脚，该端也是电压Vdd的输出端，另一端接地；电容C6、C7并联后与电阻R1及电感L1串联，其串联后的电路一端接模块P1的5、6脚，另一端接地；电容C5一端接接电感L1与电阻R1的串联点，另一端接地，电阻R1的另一端是电压Vaa的输出端；模块P2的7、8脚接模块P1的5、6脚，模块P2的1、2脚接模块P1的3、4脚，电容C1、C2并联后一端接模块P2的5、6脚，另一端接模块P2的3、4脚。上述CPU控制单元包括集成块IC1，复位块U4，运算放大器U2a，晶体Y1，电容C17-C25及电阻R30-R32；电容C17、C18并联后接在集成块IC1的5、6脚之间；电容C19、C20串联后一端接集成块IC1的7脚，另一端接集成块IC1的8脚，其串连点接集成块IC1的6脚；运算放大器U2a的3脚即正输入端接集成块IC1的9脚，其4脚接电压Vaa端，该脚还通过电容C21接地，其2脚即负输入端通过电阻R31接地，电阻R30接在运算放大器U2a的1、2脚之间，运算放大器U2a的1脚即输出端输出正弦波驱动信号；复位块U4的2脚接集成块IC1的15脚，其1脚接地，3脚接电压Vdd端；晶体Y1、电容C24、C25组成∏形电路，晶体Y1的两端接在集成块IC1的32、33脚之间，电容C23接在集成块IC1的34、35脚之间，34脚接电压Vdd端，其35脚接地；电容C22接在集成块IC1的47、48脚之间，47脚接地，48脚接电压Vdd端；电阻R32与开关LK1串联后一端接地，另一端接集成块IC1的41脚，电容C26接在集成块IC1的20、21脚之间，20脚接电压Vdd端，21脚接地。上述温度采集装置包括温度传感器PT1A-PT4A，电阻R2-R45，电容C8-C31，运算放大器U1a-U1d；电阻R3、R4串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT1A的2脚；电阻R2一端接PT1A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1a的2脚即负输入端通过电阻R6接电阻R3、R4的串联点，其3脚即正输入端通过电阻R5接PT1A的3脚，其1脚通过电阻R37接集成块IC1的1脚，运算放大器U1a的4脚接电压Vaa端；电容C10一端接运算放大器U1a的2脚即负输入端，另一端接地；电阻R7、电容C9并联后一端运算放大器U1a的3脚即正输入端，另一端接地；电容C8一端接运算放大器U1a的4脚，另一端接地；电阻R8接在运算放大器U1a的1、2脚之间；电容C28一端接集成块IC1的1脚，另一端接地；电阻R10、R11串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT2A的2脚；电阻R9一端接PT2A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1b的6脚即负输入端通过电阻R13接电阻R10、R11的串联点，其5脚即正输入端通过电阻R12接PT2A的3脚，其7脚通过电阻R38接集成块IC1的2脚；电容C12一端接运算放大器U1b的6脚即负输入端，另一端接地；电阻R14、电容C11并联后一端运算放大器U1b的5脚即正输入端，另一端接地；电阻R15接在运算放大器U1b的6、7脚之间，电容C29一端接集成块IC1的2脚，另一端接地；电阻R17、R18串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT3A的2脚；电阻R16一端接PT3A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1c的9脚即负输入端通过电阻R20接电阻R17、R18的串联点，其10脚即正输入端通过电阻R19接PT3A的3脚，其8脚通过电阻R45接集成块IC1的3脚；电容C14一端接运算放大器U1c的9脚即负输入端，另一端接地；电阻R21、电容C13并联后一端运算放大器U1c的10脚即正输入端，另一端接地；电容C30一端接集成块IC1的3脚，另一端接地；电阻R22接在运算放大器U1c的8、9脚之间；电阻R24、R25串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT4A的2脚；电阻R23一端接PT4A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1d的13脚即负输入端通过电阻R27接电阻R24、R25的串联点，其12脚即正输入端通过电阻R26接PT4A的3脚；电容C16一端接运算放大器U1d的13脚即负输入端，另一端接地；电阻R28、电容C15并联后一端接运算放大器U1d的12脚即正输入端，另一端接地；电阻R29接在运算放大器U1d的13、14脚之间，电容C31一端接集成块IC1的4脚，另一端接地。隔离串口通信器包括光电隔离管U5a、U5b、U6，串口接口芯片U7，电阻R33-R43及电容C27；光电隔离管U5a的2脚通过电阻R33接集成块IC1的22脚，其1脚接电压Vdd端，其7脚接地，8脚接串口接口芯片U7的2、3脚，该脚还通过电阻R36接电压+5V；光电隔离管U6的3脚接地，4脚接集成块IC1的16脚，2脚通过电阻R39接串口接口芯片U7的1脚，1脚接电压+5V；光电隔离管U5b的3脚接电压Vdd端，4脚通过电阻R35接集成块IC1的17脚，5脚接地，6脚接串口接口芯片U7的4脚，6脚还通过电阻R40接电压+5V；串口接口芯片U7的6、7脚为温度值的输出脚，电阻R41一端接其的7脚，另一端接地，电阻R43的一端接其的6脚，另一端接地，电阻R42接在其的6、7脚之间，其5脚接地，8脚接电压+5V，该端还通过电容C27接地。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点
1、测量温度精度高；2、电路简单，工作可靠。
如图2所示，上述DC/DC隔离辅助电源(4)包括直流电压变换模块P1、P2，电容C1-C7，电感L1及电阻R1；模块P1的1、2脚接直流电源的一端，其7、8脚接直流电源的另一端；电容C3、C4并联后一端接模块P1的5、6脚，该端也是电压Vdd的输出端，另一端接地；电容C6、C7并联后与电阻R1及电感L1串联，其串联后的电路一端接模块P1的5、6脚，另一端接地；电容C5一端接接电感L1与电阻R1的串联点，另一端接地，电阻R1的另一端是电压Vaa的输出端；模块P2的7、8脚接模块P1的5、6脚，模块P2的1、2脚接模块P1的3、4脚，电容C1、C2并联后一端接模块P2的5、6脚，另一端接模块P2的3、4脚。上述CPU控制单元(2)包括集成块IC1，复位块U4，运算放大器U2a，晶体Y1，电容C17-C25及电阻R30-R32；电容C17、C18并联后接在集成块IC1的5、6脚之间；电容C19、C20串联后一端接集成块IC1的7脚，另一端接集成块IC1的8脚，其串连点接集成块IC1的6脚；运算放大器U2a的3脚即正输入端接集成块IC1的9脚，其4脚接电压Vaa端，该脚还通过电容C21接地；其2脚即负输入端通过电阻R31接地，电阻R30接在运算放大器U2a的1、2脚之间，运算放大器U2a的1脚即输出端输出正弦波驱动信号；复位块U4的2脚接集成块IC1的15脚，其1脚接地，3脚接电压Vdd端；晶体Y1、电容C24、C25组成∏形电路，晶体Y1的两端接在集成块IC1的32、33脚之间，电容C23接在集成块IC1的34、35脚之间，34脚接电压Vdd端，35脚接地；电容C22接在集成块IC1的47、48脚之间，47脚接地，48脚接电压Vdd端；电阻R32与开关LK1串联后一端接地，另一端接集成块IC1的41脚，电容C26接在集成块IC1的20、21脚之间，20脚接电压Vdd端，21脚接地。上述温度采集装置(1)包括温度传感器PT1A-PT4A，电阻R2-R45，电容C8-C31，运算放大器U1a-U1d；电阻R3、R4串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT1A的2脚；电阻R2一端接PT1A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1a的2脚即负输入端通过电阻R6接电阻R3、R4的串联点，其3脚即正输入端通过电阻R5接PT1A的3脚，其1脚通过电阻R37接集成块IC1的1脚，运算放大器U1a的4脚接电压Vaa端；电容C10一端接运算放大器U1a的2脚即负输入端，另一端接地；电阻R7、电容C9并联后一端运算放大器U1a的3脚即正输入端，另一端接地；电容C8一端接运算放大器U1a的4脚，另一端接地；电阻R8接在运算放大器U1a的1、2脚之间；电容C28一端接集成块IC1的1脚，另一端接地；电阻R10、R11串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT2A的2脚；电阻R9一端接PT2A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1b的6脚即负输入端通过电阻R13接电阻R10、R11的串联点，其5脚即正输入端通过电阻R12接PT2A的3脚，其7脚通过电阻R38接集成块IC1的2脚；电容C12一端接运算放大器U1b的6脚即负输入端，另一端接地；电阻R14、电容C11并联后一端运算放大器U1b的5脚即正输入端，另一端接地；电阻R15接在运算放大器U1b的6、7脚之间，电容C29一端接集成块IC1的2脚，另一端接地；电阻R17、R18串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT3A的2脚；电阻R16一端接PT3A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1c的9脚即负输入端通过电阻R20接电阻R17、R18的串联点，其10脚即正输入端通过电阻R19接PT3A的3脚，其8脚通过电阻R45接集成块IC1的3脚；电容C14一端接运算放大器U1c的9脚即负输入端，另一端接地；电阻R21、电容C13并联后一端接运算放大器U1c的10脚即正输入端，另一端接地；电容C30一端接集成块IC1的3脚，另一端接地；电阻R22接在运算放大器U1c的8、9脚之间；电阻R24、R25串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT4A的2脚；电阻R23一端接PT4A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1d的13脚即负输入端通过电阻R27接电阻R24、R25的串联点，其12脚即正输入端通过电阻R26接PT4A的3脚；电容C16一端接运算放大器U1d的13脚即负输入端，另一端接地；电阻R28、电容C15并联后一端接运算放大器U1d的12脚即正输入端，另一端接地；电阻R29接在运算放大器U1d的13、14脚之间，电容C31一端接集成块IC1的4脚，另一端接地。上述隔离串口通信器(3)包括光电隔离管U5a、U5b、U6，串口接口芯片U7，电阻R33-R43及电容C27；光电隔离管U5a的2脚通过电阻R33接集成块IC1的22脚，其1脚接电压Vdd端，其7脚接地，8脚接串口接口芯片U7的2、3脚，该脚还通过电阻R36接电压+5V；光电隔离管U6的3脚接地，4脚接集成块IC1的16脚，2脚通过电阻R39接串口接口芯片U7的1脚，1脚接电压+5V；光电隔离管U5b的3脚接电压Vdd端，4脚通过电阻R35接集成块IC1的17脚，5脚接地，6脚接串口接口芯片U7的4脚，6脚还通过电阻R40接电压+5V；串口接口芯片U7的6、7脚为温度值的输出脚，电阻R41接其的7脚，另一端接地，电阻R43的一端接其的6脚，另一端接地，电阻R42接在其的6、7脚之间，其5脚接地，8脚接电压+5V，该端还通过电容C27接地。工作时，集成块IC1输出的正弦波信号与PT1A-PT4A采集的温度信号进行叠加放大后输入至集成块IC1，该信号经其处理，只提取有用的单个频点(即正弦波频率)温度信号，而对其它频率干扰信号进行抑制，特别是比较严重的工频干扰，再加上软件滤波，使抗干扰能力大幅提高，该温度信号经隔离串口通信器(3)输出至外部显示屏显示。
权利要求1.一种温度采集器，其特征在于包括为下面各单元提供直流工作电压的DC/DC隔离辅助电源(4)；一CPU控制单元(2)；一接收CPU控制单元(2)输出的正弦波驱动信号并采样外部温度信号将其电压差值放大后再输入至CPU控制单元(2)的温度采集装置(1)；一接收CPU控制单元(2)输出的实际温度值信号并将其输出的隔离串口通信器(3)。
2.根据权利要求1所述的温度采集器，其特征在于DC/DC隔离辅助电源(4)包括直流电压变换模块P1、P2，电容C1-C7，电感L1及电阻R1；模块P1的1、2脚接直流电源的一端，其7、8脚接直流电源的另一端；电容C3、C4并联后一端接模块P1的5、6脚，该端也是电压Vdd的输出端，另一端接地；电容C6、C7并联后与电阻R1及电感L1串联，其串联后的电路一端接模块P1的5、6脚，另一端接地；电容C5一端接接电感L1与电阻R1的串联点，另一端接地，电阻R1的另一端是电压Vaa的输出端；模块P2的7、8脚接模块P1的5、6脚，模块P2的1、2脚接模块P1的3、4脚，电容C1、C2并联后一端接模块P2的5、6脚，另一端接模块P2的3、4脚。
3.根据权利要求1所述的温度采集器，其特征在于CPU控制单元(2)包括集成块IC1，复位块U4，运算放大器U2a，晶体Y1，电容C17-C25及电阻R30-R32；电容C17、C18并联后接在集成块IC1的5、6脚之间；电容C19、C20串联后一端接集成块IC1的7脚，另一端接集成块IC1的8脚，其串连点接集成块IC1的6脚；运算放大器U2a的3脚即正输入端接集成块IC1的9脚，其4脚接电压Vaa端，该脚还通过电容C21接地，其2脚即负输入端通过电阻R31接地，电阻R30接在运算放大器U2a的1、2脚之间，运算放大器U2a的1脚即输出端输出正弦波驱动信号；复位块U4的2脚接集成块IC1的15脚，其1脚接地，3脚接电压Vdd端；晶体Y1、电容C24、C25组成∏形电路，晶体Y1的两端接在集成块IC1的32、33脚之间，电容C23接在集成块IC1的34、35脚之间，34脚接电压Vdd端，35脚接地；电容C22接在集成块IC1的47、48脚之间，47脚接地，48脚接电压Vdd端；电阻R32与开关LK1串联后一端接地，另一端接集成块IC1的41脚，电容C26接在集成块IC1的20、21脚之间，20脚接电压Vdd端，21脚接地。
4.根据权利要求1所述的温度采集器，其特征在于温度采集装置(1)包括温度传感器PT1A-PT4A，电阻R2-R45，电容C8-C31，运算放大器U1a-U1d；电阻R3、R4串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT1A的2脚；电阻R2一端接PT1A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1a的2脚即负输入端通过电阻R6接电阻R3、R4的串联点，其3脚即正输入端通过电阻R5接PT1A的3脚，其1脚通过电阻R37接集成块IC1的1脚，运算放大器U1a的4脚接电压Vaa端；电容C10一端接运算放大器U1a的2脚即负输入端，另一端接地；电阻R7、电容C9并联后一端运算放大器U1a的3脚即正输入端，另一端接地；电容C8一端接运算放大器U1a的4脚，另一端接地；电阻R8接在运算放大器U1a的1、2脚之间；电容C28一端接集成块IC1的1脚，另一端接地；电阻R10、R11串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT2A的2脚；电阻R9一端接PT2A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1b的6脚即负输入端通过电阻R13接电阻R10、R11的串联点，其5脚即正输入端通过电阻R12接PT2A的3脚，其7脚通过电阻R38接集成块IC1的2脚；电容C12一端接运算放大器U1b的6脚即负输入端，另一端接地；电阻R14、电容C11并联后一端运算放大器U1b的5脚即正输入端，另一端接地；电阻R15接在运算放大器U1b的6、7脚之间，电容C29一端接集成块IC1的2脚，另一端接地；电阻R17、R18串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT3A的2脚；电阻R16一端接PT3A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1c的9脚即负输入端通过电阻R20接电阻R17、R18的串联点，其10脚即正输入端通过电阻R19接PT3A的3脚，其8脚通过电阻R45接集成块IC1的3脚；电容C14一端接运算放大器U1c的9脚即负输入端，另一端接地；电阻R21、电容C13并联后一端接运算放大器U1c的10脚即正输入端，另一端接地；电容C30一端接集成块IC1的3脚，另一端接地；电阻R22接在运算放大器U1c的8、9脚之间；电阻R24、R25串联后一端接运算放大器U2a的1脚即输出端，另一端接PT4A的2脚；电阻R23一端接PT4A的3脚，另一端接运算放大器U2a的1脚即输出端；运算放大器U1d的13脚即负输入端通过电阻R27接电阻R24、R25的串联点，其12脚即正输入端通过电阻R26接PT4A的3脚；电容C16一端接运算放大器U1d的13脚即负输入端，另一端接地；电阻R28、电容C15并联后一端接运算放大器U1d的12脚即正输入端，另一端接地；电阻R29接在运算放大器U1d的13、14脚之间，电容C31一端接集成块IC1的4脚，另一端接地。
5.根据权利要求1所述的温度采集器，其特征在于隔离串口通信器(3)包括光电隔离管U5a、U5b、U6，串口接口芯片U7，电阻R33-R43及电容C27；光电隔离管U5a的2脚通过电阻R33接集成块IC1的22脚，其1脚接电压Vdd端，其7脚接地，8脚接串口接口芯片U7的2、3脚，该脚还通过电阻R36接电压+5V；光电隔离管U6的3脚接地，4脚接集成块IC1的16脚，2脚通过电阻R39接串口接口芯片U7的1脚，1脚接电压+5V；光电隔离管U5b的3脚接电压Vdd端，4脚通过电阻R35接集成块IC1的17脚，5脚接地，6脚接串口接口芯片U7的4脚，6脚还通过电阻R40接电压+5V；串口接口芯片U7的6、7脚为温度值的输出脚，电阻R41一端接其的7脚，另一端接地，电阻R43的一端接其的6脚，另一端接地，电阻R42接在其的6、7脚之间，其5脚接地，8脚接电压+5V，该端还通过电容C27接地。
专利摘要本实用新型涉及一种温度采集器，特点是包括为下面各单元提供直流工作电压的DC/DC隔离辅助电源；一CPU控制单元；一接收CPU控制单元输出的正弦波驱动信号并采样外部温度信号将其电压差值放大后再输入至CPU控制单元的温度采集装置；一接收CPU控制单元输出的实际温度值信号并将其输出的隔离串口通信器。本实用新型具有测量温度精度高，电路简单，工作可靠。
文档编号G01K7/00GK2524231SQ0222546
公开日2002年12月4日 申请日期2002年1月24日 优先权日2002年1月24日
发明者张利, 高亮, 戴全平 申请人:顺德特种变压器厂