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测量仪表相关技术文章探针式智能温度控制仪的方案设计和应用范围分析

1 引言

目前工业化作业工作温度非常宽泛,若要准确测量温度需采用智能温度控制仪。因此,该智能温度控制仪以热敏电阻外加恒流源作为温度传感器,将温度信号以电压信号形式采集,经放大A/D转换器转换,传输至单片机处理,便得到温度值,并在数码管上显示。该仪表处理速度快,精度高,应用广泛,诸如高温熔炉、工业冶金、水温测量等领域。

2 系统硬件设计

图1为该系统硬件设计的结构框图,主要由传感器、显示、A/D转换采样、单片机控制单元、串口通信、人机交互等模块组成。

探针式智能温度控制仪的方案设计和应用范围分析

2.1 传感器模块

传感器模块采用PT一100型热敏电阻,其阻值随温度升高而升高,PT-100加恒流源,其测量温度范围受PT一100耐温的影响.范围为一50℃~620℃。PT一100是一个前端为金属,后端为导线的热敏电阻,若将其包裹防腐蚀、耐高温材料,则可将作为探头探进高温熔炉、低温冰窖,实现温度测量。PT-100热敏电阻自带两根导线,将其两线改成四线制测量,可有效消除引线电阻(即将传感器的信号传到远方二次仪表之间的连接导线或电缆)影响,使测量结果更准确。图2为传感器前端接口电路,通过调节器TL43l给电路中的恒流源提供基准电压V-ref为2.49l V(基准电压范围为2.440~2.550 V)。这里选取2.491 V电压,便于后续数字量计算。将基准电源接至放大器0P07,为PT-100提供恒流源。