一種基于rc振蕩器r/f轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及集熱工程水溫檢測領(lǐng)域，尤其是一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度測量廣泛的運用于各個行業(yè)各個領(lǐng)域，通常做法有以下兩種:
[0003]1.先將測溫的熱敏電阻阻值轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)過調(diào)理之后送入A/D轉(zhuǎn)換器完成溫度米集。
[0004]2.利用電流信號的傳輸距離遠遠大于電壓型號的特點，就近將熱敏電阻阻值信號轉(zhuǎn)換成4-20MA電流信號，然后主控端將4-20MA電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)過調(diào)理之后送入A/D轉(zhuǎn)換器完成溫度采集。
[0005]以上測量方法是測溫最通用的處理方案，但是他們都需要解決溫漂、測溫引線短、成本高等問題；太陽能集熱工程的接線往往都會達到幾十米甚至幾百米，利用傳統(tǒng)的測溫方案無異于給整個行業(yè)帶來了難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對上述存在的問題，本實用新型設(shè)計了一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)，經(jīng)過RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)熱敏電阻阻值R到振蕩器振蕩頻率F的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過單片機的外中斷最終獲得被測溫度值，該設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，有益于提高產(chǎn)品性能、降低生產(chǎn)成本。
[0007]上述方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下:
[0008]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)，由于置于水中的溫度傳感器隨水溫的變化電阻也相應(yīng)的變化，傳感器電阻的變化會引起振蕩器振蕩頻率的變化，控制器通過檢測振蕩器的輸出頻率，再與基準頻率比較以后便可精確檢測出水位；
[0009]上述方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下:
[0010]所述一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)，包括水溫檢測電路和控制器；
[0011]所述水溫檢測電路設(shè)有溫度傳感器；所述傳感器設(shè)于太陽能集熱系統(tǒng)中；所述傳感器選用NTC熱敏電阻作為傳感器探頭；
[0012]所述熱敏電阻分別與控制器、RC振蕩電路聯(lián)接，熱敏電阻阻Rl值隨著溫度的變化而變化，RC振蕩器的輸出振蕩周期也相應(yīng)的發(fā)生變化；
[0013]所述水溫檢測電路中設(shè)有電容器，所述電容器的電容C為固定值；
[0014]所述水溫檢測電路設(shè)有另外一固定電阻R2 ;
[0015]所述電阻R2與水溫傳感器電極輸出端電阻Rl并聯(lián)，當(dāng)水溫傳感器電極輸出端電阻Rl發(fā)生微小變化時，都會引起電路中的總阻止發(fā)生變化；
[0016]所述電路中設(shè)有反相器74HC04，與傳感器電阻Rl、R2和電容器電容C形成RC振蕩電路；
[0017]所述RC振蕩器的輸出與控制器的一個中斷接口聯(lián)接；
[0018]所述控制器選用核心控制芯片為基于Cortex M3核心的Arm單片機STM32系列；
[0019]所述單片機STM32系列32位控制器的核心，對溫度傳感信號進行檢測并從硬件和軟件方面進行誤差校正及補償；
[0020]本實用新型的有益效果是:
[0021]1.成本優(yōu)勢:傳統(tǒng)的測溫方案由于需要將熱敏電阻值進行連續(xù)的轉(zhuǎn)換，其每一路轉(zhuǎn)換均需要對應(yīng)的轉(zhuǎn)換芯片或者電路，由于電路增加所引起的電路載體(PCB面積)的增加均導(dǎo)致成本不斷上升，而本實用新型所設(shè)計的每個芯片均能完成兩路測溫(由于太陽能集熱工程每一個工程的測溫點都很多)所以完全體現(xiàn)出了其成本上的優(yōu)勢。
[0022]2.測溫引線長:在傳統(tǒng)的測溫方案中，由引線內(nèi)阻引起的信號衰減或者外部干擾等因素均會導(dǎo)致流過的信號產(chǎn)生一定衰減或抖動，將直接導(dǎo)致測溫結(jié)果的偏差，而本實用新型的測溫方案最終是檢測輸入TTL電平(二進制的數(shù)字邏輯電平)的頻率，而在一般的5V數(shù)字電路中，檢測端認為大于2.4V的電平均為高電平，低于0.4V的電平均為低電平。因此，其信號本身具有很強的容忍度和抗干擾抗衰減能力，進而在遠距離測溫中改電路具有很明顯的優(yōu)勢，而往往在太陽能集熱工程中大多數(shù)的測溫點距離檢測裝置都很遠，所以本方案在太陽能集熱工程行業(yè)具有很明顯的優(yōu)勢和可操作性。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0024]圖1是本實用新型RC振蕩電路原理圖。
[0025]圖2是本實用新型電路原理圖。
[0026]圖中:1、控制器，2、溫度傳感器，3、振蕩電路，4、電容器，5、反相器。
【具體實施方式】
[0027]如圖1、2所示，本實用新型設(shè)計了一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)，包括水溫檢測電路和控制器I ;
[0028]所述水溫檢測電路設(shè)有溫度傳感器2 ;該傳感器設(shè)于太陽能集熱系統(tǒng)中；所述傳感器選用NTC熱敏電阻作為傳感器探頭；
[0029]所述熱敏電阻分別與控制器1、RC振蕩電路3聯(lián)接，熱敏電阻阻Rl值隨著溫度的變化而變化，RC振蕩電路3的輸出振蕩周期也相應(yīng)的發(fā)生變化；
[0030]所述水溫檢測電路中設(shè)有電容器4，所述電容器4的電容C為固定值；
[0031]所述水溫檢測電路設(shè)有另外一固定電阻R2 ;
[0032]所述電阻R2與溫度傳感器2電極輸出端電阻Rl并聯(lián)，當(dāng)溫度傳感器2電極輸出端電阻Rl發(fā)生微小變化時，都會引起電路中的總阻止發(fā)生變化；
[0033]所述電路中設(shè)有反相器5，所述反相器為74HC04，與傳感器電阻R1、R2和電容器電容C形成RC振蕩電路；
[0034]所述RC振蕩電路3的輸出與控制器I的一個中斷接口聯(lián)接；
[0035]所述控制器I選用核心控制芯片為基于Cortex M3核心的Arm單片機STM32系列；
[0036]所述單片機STM32系列32位控制器I的核心，對溫度傳感信號進行檢測并從硬件和軟件方面進行誤差校正及補償；
[0037]由于置于水中的溫度傳感器隨水溫的變化電阻也相應(yīng)的變化，傳感器電阻的變化會引起振蕩器振蕩頻率的變化，控制器通過檢測振蕩器的輸出頻率，再與基準頻率比較以后便可精確檢測出水位；
[0038]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)，其特征是:所述一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)，包括水溫檢測電路和控制器；所述水溫檢測電路設(shè)有溫度傳感器；所述傳感器設(shè)于太陽能集熱系統(tǒng)中；所述傳感器選用NTC熱敏電阻作為傳感器探頭； 所述熱敏電阻分別與控制器、RC振蕩電路聯(lián)接，熱敏電阻阻Rl值隨著溫度的變化而變化，RC振蕩器的輸出振蕩周期也相應(yīng)的發(fā)生變化； 所述水溫檢測電路中設(shè)有電容器，所述電容器的電容C為固定值； 所述水溫檢測電路設(shè)有另外一固定電阻R2 ; 所述電阻R2與水溫傳感器電極輸出端電阻Rl并聯(lián)，當(dāng)水溫傳感器電極輸出端電阻Rl發(fā)生微小變化時，都會引起電路中的總阻值發(fā)生變化； 所述電路中設(shè)有反相器74HC04，與傳感器電阻Rl、R2和電容器電容C形成RC振蕩電路； 所述RC振蕩器的輸出與控制器的一個中斷接口聯(lián)接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)，其特征是:所述控制器選用核心控制芯片為基于Cortex M3核心的Arm單片機STM32系列。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)，其特征是:所述單片機STM32系列32位控制器(I)的核心，對溫度傳感信號進行檢測并從硬件和軟件方面進行誤差校正及補償。
【專利摘要】本實用新型設(shè)計了一種基于RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換的水溫檢測系統(tǒng)，包括傳感器、控制器、RC振蕩器；所述傳感器設(shè)于太陽能集熱系統(tǒng)中；所述傳感器選用NTC熱敏電阻作為傳感器探頭；所述熱敏電阻隨著溫度的變化而變化；所述RC振蕩器的輸出振蕩周期也相應(yīng)的發(fā)生變化；所述控制器選用核心控制芯片為基于Cortcx？M3核心的Arm單片機STM32系列；信號經(jīng)過RC振蕩器R/F轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)熱敏電阻阻值R到振蕩器振蕩頻率F的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過單片機的外中斷最終獲得被測溫度值，該設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，有益于提高產(chǎn)品性能、降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】G01K7/25
【公開號】CN204855015
【申請?zhí)枴緾N201520555089
【發(fā)明人】張立遠
【申請人】海寧智恩電子科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月28日