摘 要：介紹了一種新型的補償式溫度巡檢電路，該電路通過巧妙的設(shè)計克服了傳統(tǒng)三線制檢測方法中測量導(dǎo)線對測量結(jié)果的影響，提高了溫度檢測精度。同時該電路通過分組共享的方式完成對多路溫度信號的巡檢，降低了溫度巡檢電路的復(fù)雜度和成本。試驗數(shù)據(jù)驗證了該檢測電路的精確性和實用性。

1 引言

溫度的檢測是通過檢測溫度傳感器的電阻值并對阻值與溫度曲線關(guān)系進行換算來實現(xiàn)的。為了降低溫度巡檢電路測量復(fù)雜度，工程中常采用三線制測量方法進行溫度測量。測量電路示意圖如圖1所示。

Rx1~RxN 分別為溫度傳感器1~N 的電阻值。以Rx1測量為例,設(shè)連接溫度傳感器1的三根導(dǎo)線電阻均為RL1,當(dāng)模擬開關(guān)K1閉合時,有:

由式(1)可以看出，Rx1的測量精度受到RL1的影響。工程實際中，RL1的值往往不易測量或是不可知的，如果RL1相對與Rx1不能忽略時，則測量結(jié)果相對于實際溫度傳感器的電阻值偏差較大。另外，對于N個溫度測量，需要N個恒流源，成本較高。

2 三線制導(dǎo)線壓降補償機理

以采樣單個溫度傳感器電阻值為例，分析三線制導(dǎo)線壓降補償?shù)墓ぷ鳈C理。

三線制導(dǎo)線壓降補償電路示意圖如圖2所示。

Rx 為溫度傳感器電阻值,當(dāng)模擬開關(guān)的片選A1A0=00時,圖示的三個開關(guān)閉合時,電路對Rx 進行測量。從圖中可以看出:

由于T1-P2經(jīng)過模擬開關(guān)后送入運算放大器的同相輸入端,輸入電流很小(<10nA),可忽略不計,即i4=0。[!--empirenews.page--]

同理,i3=0,由此可以得出:

V3和V4經(jīng)后端跟隨､減法及反相電路后得到Vo,計算步驟如下:

由于在工程實際中，連接同一個被測溫度傳感器的三根線材質(zhì)和長度基本一致，因此有RL0=RL1,從而V8=-I×Rx,最后得到溫度傳感器的電阻值：

由上式可見，測量得到的Rx 值不受導(dǎo)線電阻的影響。

從上面的分析可以看出,該檢測方法補償了導(dǎo)線壓降,消除了導(dǎo)線電阻對測量電阻的影響,提高了測量精度。