温度巡测系统前向通道的设计.pdf

温度巡测系统前向通道的设计 张瑞‘郑丰隆陈新华 差掖：妻要奉文介绍一种温度采集系统前向通道的电路。本电路的温度采秉范围在·15C一十125℃，其精度可咀达 到±0．1℃。适用于井下温度簋测、温室温拉等工矿及医疗单位的温度采集。 wF转换敷学模型 ￡|关键通要侍感嚣ADS90 出电压。注意R的阻值不能太大，以保证ADS90两端电压不 1实际意义 低于3V，为了计算方便，我们取R=10k：2，供压电源接+ 温度的测量和控制是很重要的，如井下温度过高会造成 瓦斯爆炸引起重大事故，我们需要随时了解井下各点的温 度。而在井下人工检测温度有很多不方便效率也不高．着是 为电流信号，所以传输距离远，可达Ikm以上。 有一种自动巡测系统使我们在地面上就可以监视井下的温 度情况，及时掌握温度的变化趋势，从而采取适当措施控制 温度．这样就会提高井下作业的安全性、可靠性。下面我们 就来设计这样一个自动巡测系统的前向通道。 2设计思路 固l 2．1设计方案与设计要求 首先，温度由温度传感器来采集，传统的多点温度测量 系统，由于每只传感器必须使用至少两根单独的信号线，所 区 酊 以引线很多。而单线多点温度传感器DAl820构成的单线多 点温度测量系统虽然引线很少，但是传输距离很短。由继承 温度传感器M)590构成的多点温度测量系统可以用最少的 翠I商F． 引线将许多AD590的信号引到测量仪表或计算机上，而且由 崮2 于它的输出为电流信号，传输距离远，可以达到井上对井下 然后，我们将这个电压信号引入放大器进行放大，电路 多点进行温度巡测的要求。但是这个输出信号是较小的模 如图3，这个放大电路是差动输入式比例运算电路，输入信号 拟量。它必须被放太为较大的电压信号，经模数转换电路变 Usl，us2分别加到运放的反相输人端和同相输人端上。根据 成数字量才能被单片机或计算机处理。经过模数转换之后， 叠加原理，可认为输出电压“使两个输人信号Usl，Us2分 我们再对它进行分频，以便更加灵活的确定频率值的变化范 别作用的代数和，即 围。要求是温度在一15℃到125“C内变化时，频事直在200HZ 到1000HZ内变化。 R1)×U*I 2．2模块组成(如图1所示)。 通常选择：Rl=Rl’，R2=皑，则 2．3硬件电路的设计与测试： 砜=(R2／R1)×(Us2一酶1) 温度传感器AD590的供电电压范围为3—30v，输fn电流为 可见输出电压“与两个输入电压Us2与弘l之差成比 278VA(25C日,I)，灵敏度IVA／℃。它的典型使用方法如图20 例．这罩我们将RZ与冠l’和起来作为冠，所以R2+Rl’= 当在回路中串接采样电阻R时，R两端的电压可做为输 定。由于温度的变化范围是150C