Návrh systému merania teploty tepelného odporu PT100

Meranie a kontrola teploty sú mimoriadne dôležité témy vo všetkých aspektoch priemyslu, poľnohospodárstva, vedeckého výskumu, národnej obrany a každodenného života ľudí. Systémy merania teploty sa široko používajú pri návrhu single-storočia mikropočítačov. Podľa rôznych konštrukčných požiadaviek na jednorazové mikropočítačové systémy sa konštrukcia systémov na meranie teploty tiež líši. Niektorí používajú integrované čipy a niektoré používajú zariadenia na zdroj konštantného prúdu a zariadenia na konštantné napätie. Tento systém používa tepelný odpor PT100 platiny ako prvok na získanie teplotného signálu na navrhnutie systému merania teploty.
1 Základný pracovný princíp
Odolnosť PT100 platinového tepelného odporu sa mení so zmenou teploty. Táto funkcia sa používa na zhromažďovanie teplotných signálov a prevedenie zozbieraných signálov na napäťové signály; Potom sa prevedú na digitálne signály prostredníctvom A/D a čítajú pomocou systému s jedným čipovým mikropomputerovým systémom; Systém mikropočítačov s jedným čipom identifikuje a spracováva digitálne signály čítania a prevádza ich na digitálne signály zodpovedajúce teplote a nakoniec sa na displeji LCD zobrazuje hodnota teploty výstupu.
2 hardvérový dizajn
Hardvér obsahuje hlavne päť komponentov: obvod zdroja konštantného prúdu, zosilňovač napätia, obvod konverzného rozhrania A/D, izolačný obvod OptoCoupler a obvod LCD.
2.1 Obvod zdrojového zdroja konštantného prúdu
Zdrojový obvod konštantného prúdu je znázornený na obrázku 1. ChIP OP07 je prevádzkový zosilňovač, ktorý tvorí zdroj zdroja konštantného prúdu s 5 odpormi, pričom výstup pracovného prúdu 1 mA na VIN+. Na obrázku dgnd =5 v, vmc =0 v a existujú 4 uzly, konkrétne Net1, Net2, Net3 a Net4. Nech je prúd tečúci r110 ia a prúd tečúci r114 je IB, v MA, a obidva smery sú vpravo.
Podľa virtuálneho otvoreného a virtuálneho krátkeho krátkeho zosilňovača máme rovnicu:
Dgnd- (r 111+ r110) × ia+r114 × ib-r113 × ((dgnd-r111 × ia) ／ r112)-(vdgnd-r111 × ia) =0}}}
Nahradenie údajov máme:
5- (10+1) × ia +1 × ib {{}} × (({{{}}} ×} ／ 10)-(5-10}} {8}}}}}}}}}}
Je možné vypočítať, že IA+IB =1 a IA+IB je požadovaný prúd i, čo je 1 mA.
Podľa rovnice, aby ste dostali IA+IB ako konštantu, musí uspokojiť:
R113×R111／R112-R110=R114
Preto podmienkou tohto obvodu, aby sa stal zdrojom konštantného prúdu, je:
R111／R112=(R110+R114)／R113
Ak r 111= r112, potom r 110+ r 114= r113 musí byť. V tejto dobe je hodnota konštantného prúdu i=dgnd × r113 ／ r112 ／ r114.
Medzi nimi sa J110 používa na pripojenie tepelného odporu PT100 PT100.

2.2 Amplifikácia napätia a obvod rozhrania A/D
Výstup napätia z jedného konca tepelného odporu PT100 PT100 je veľmi malý. Ak je priamo pripojený k prevodu A/D, odchýlka údajov o konverzii je veľká; Takže v tomto návrhu je výstup napätia z jedného konca konverzie PT100 platinovým tepelným rezistorom amplifikovaný 10 -krát a pripojený k napätiu a potom sa vykonáva A/D, takže je možné získať lepší konverzný efekt, ako je znázornené na obrázku 2. jeden koniec tepelného odporu PT100 PT100; Win- je výstup hodnoty napätia podľa zdroja referenčného napätia MC1403; Vout je hodnota výstupného napätia po amplifikácii. Vzorec výpočtu je: vout=g × ((vin+)-(vin-)), kde veľkosť g je určená rezistorom R120, g =1+50 kΩ ／ r120. Chip OPA277 a periférny odpor tvoria napätie sledovateľa.