一種雙檔單恒流源電路制造技術(shù)

一種雙檔單恒流源電路，結(jié)構(gòu)是：雙檔基準(zhǔn)電壓源電路結(jié)構(gòu)是電阻R2、R3和R4先依次串聯(lián)在一起后，再與穩(wěn)壓管Z1并聯(lián)，Z1的陰極端連接R2，Z1的陽(yáng)極端連接R4；R1的一端連接供電電源AVCC端，另一端連接Z1的陰極端；雙向開(kāi)關(guān)U1A的一端連接R2和R3之間，另一端為輸出信號(hào)AVCC2端，U1A的開(kāi)關(guān)控制端為S1；U1A的另一端連接R4和R3之間，另一端為AVCC2端，U1B的開(kāi)關(guān)控制端為S2；S1和S2不同時(shí)為選通；Z1的陰極端連接工作電源AVCC1端，Z1的陽(yáng)極端接地；恒流源電路結(jié)構(gòu)為電阻R7的一端連接AVCC端，另一端連接三極管Q1的發(fā)射極；R5的一端連接Q1的發(fā)射極，另一端連接運(yùn)放OP1的負(fù)輸入端，OP1的正輸入端連接AVCC2端；OP1的輸出端通過(guò)電阻R6連接三極管Q1的集電極；Q1的集電極作為本雙檔單恒流源電路的電流輸出端。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及ー種熱電阻測(cè)量系統(tǒng)，尤其是ー種可以提供寬測(cè)量范圍的雙檔單恒流源電路。
技術(shù)介紹
在エ業(yè)生產(chǎn)中，熱電阻作為感溫元件經(jīng)常被應(yīng)用于對(duì)溫度測(cè)量精度要求比較高的場(chǎng)合。常用的熱電阻類(lèi)型有Cu50、Cu53、PtlO、PtlOO和PtlOOO，其中溫度測(cè)量精度要求為O. 1°C時(shí)，Cu50和PtlOO應(yīng)用的比較廣泛，當(dāng)精度要求為0.01 °C時(shí)，PtlOOO的應(yīng)用就比較多了。在エ業(yè)生產(chǎn)中熱電阻一般應(yīng)用于中低溫區(qū)的溫度測(cè)量Cu50—般應(yīng)用 于-50°C 150°C的溫度測(cè)量，對(duì)應(yīng)熱電阻的阻值范圍是78. 48歐姆 164. 27歐姆；Ptl00測(cè)溫范圍是_200°C "850°C，對(duì)應(yīng)的阻值范圍是18. 52歐姆 390. 84歐姆；Ptl000常用的測(cè)溫范圍是_50°C 300°C，對(duì)應(yīng)的阻值范圍是803. 063歐姆 2120. 515歐姆?，F(xiàn)有的測(cè)溫設(shè)備溫度測(cè)量范圍比較窄，如對(duì)于Pt 100來(lái)說(shuō)，多是應(yīng)用于_50°C ^3000C，超過(guò)300°C的測(cè)量精度就會(huì)大大降低，更不用提單個(gè)設(shè)備既可以測(cè)量PtlOO又可以測(cè)量PtlOOO 了。目前，常用的熱電阻測(cè)量方法有幾種，就熱電阻線(xiàn)制而言有ニ線(xiàn)、三線(xiàn)和四線(xiàn)法，就激勵(lì)方式而言有主要有電橋法和恒流源法。熱電阻的靈敏度較高，如常用PtlOO熱電阻的靈敏度大約為O. 38歐姆/°C，所以在熱電阻的測(cè)量中導(dǎo)線(xiàn)的電阻不能忽略。ニ線(xiàn)制無(wú)法消除線(xiàn)電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，在精度要求高的場(chǎng)合一般不會(huì)采用；四線(xiàn)法可以消除線(xiàn)電阻的影響，但對(duì)于長(zhǎng)距離多通道的測(cè)溫系統(tǒng)來(lái)說(shuō)多布線(xiàn)成本太高；三線(xiàn)制可以通過(guò)硬件或軟件上的處理消除線(xiàn)電阻的影響，比四線(xiàn)制的實(shí)現(xiàn)成本低，是多通道測(cè)溫系統(tǒng)中的常用選擇。在三線(xiàn)制熱電阻測(cè)量中，電橋法雖然能夠消除線(xiàn)電阻的影響但測(cè)量范圍較窄，因此恒流源三線(xiàn)法是目前常用的測(cè)溫方法。在多通道熱電阻測(cè)量系統(tǒng)中，經(jīng)常使用多恒流源(一個(gè)通道使用一個(gè)恒流源)或雙恒流源的測(cè)量方法。其中，多恒流源法的實(shí)現(xiàn)成本高，且不同恒流源間的離散性會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)額外的誤差；雙恒流源法對(duì)恒流源的対稱(chēng)性要求較高，且切換電路較為繁瑣，會(huì)占用較大的電路板面積。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)針對(duì)以上問(wèn)題，提出了用于多通道三線(xiàn)制熱電阻測(cè)量應(yīng)用中的，ー種雙檔單恒流源電路，該電路擴(kuò)展了溫度測(cè)量范圍，利用單恒流源降低了方案實(shí)現(xiàn)成本，使用一組切換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)多測(cè)量通道的切換，解決了雙恒流源対稱(chēng)性要求高的難題，并避免了普通熱電阻測(cè)量系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中調(diào)零電阻帶來(lái)的麻煩。本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是一種雙檔單恒流源電路，包括雙檔基準(zhǔn)電壓源電路和恒流源電路；所述的雙檔基準(zhǔn)電壓源電路包括電阻R1、R2、R3和R4、穩(wěn)壓管Zl和雙向開(kāi)關(guān)U1A、UlB ;電阻R2、R3和R4先依次串聯(lián)在一起后，再與穩(wěn)壓管Zl并聯(lián)，穩(wěn)壓管Zl的陰極端連接R2，Zl的陽(yáng)極端連接R4 ;所述電阻Rl的一端連接供電電源AVCC端，另一端連接穩(wěn)壓管Zl的陰極端；所述雙向開(kāi)關(guān)UlA的一端連接電阻R2和R3之間，另一端為輸出信號(hào)AVCC2端，UlA的開(kāi)關(guān)控制端為SI ;雙向開(kāi)關(guān)UlA的另一端連接電阻R4和R3之間，另一端為輸出信號(hào)AVCC2端，UlB的開(kāi)關(guān)控制端為S2 ；S1端和S2端不同時(shí)為選通；所述穩(wěn)壓管Zl的陰極端連接其工作電源AVCCl端，Zl的陽(yáng)極端接地；所述的恒流源電路包括電阻R5、R6和R7、運(yùn)放OPl和三極管Ql ；電阻R7的一端連接供電電源AVCC端，另一端連接三極管Ql的發(fā)射極；電阻R5的一端連接Ql的發(fā)射極，另一端連接運(yùn)放OPl的負(fù)輸入端，OPl的正輸入端連接所述輸出信號(hào)AVCC2端；運(yùn)放OPl的輸出端通過(guò)電阻R6連接三極管Ql的集電極；三極管Ql的集電極作為本雙檔單恒流源電路的電流輸出端。在具體實(shí)施時(shí)候，所述雙檔基準(zhǔn)電壓源電路中基準(zhǔn)電壓源AVCCl由穩(wěn)壓管提供、或者是基準(zhǔn)電壓源提供、或者是由類(lèi)似恒流源電路附加ー個(gè)精密電阻提供；兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)的選通信號(hào)SI和S2是由數(shù)字電路部分或者是模擬部分信號(hào)的兩個(gè)信號(hào)源提供或者是ー個(gè)信號(hào)源經(jīng)反相提供。所述恒流源電路中的三極管Ql是單個(gè)晶體管或是由復(fù)合管構(gòu)成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的技術(shù)方案避免了在三線(xiàn)制熱電阻測(cè)量系統(tǒng)時(shí)搭建雙恒流源電路所遇到的器件対稱(chēng)性問(wèn)題，解決了熱電阻測(cè)量范圍小的問(wèn)題，同時(shí)也解決了調(diào)零電阻帶來(lái)的麻煩。附圖說(shuō)明圖I本技術(shù)的雙檔基準(zhǔn)電壓源電路圖；圖2本技術(shù)的恒流源電路圖；圖3本技術(shù)的雙檔恒流源電路圖；圖4本例的多通道熱電阻電阻切換電路圖；圖5本例的基準(zhǔn)切換電路圖。具體實(shí)施方式一種雙檔單恒流源電路，包括雙檔基準(zhǔn)電壓源電路和恒流源電路；所述的雙檔基準(zhǔn)電壓源電路包括電阻R1、R2、R3和R4、穩(wěn)壓管Zl和雙向開(kāi)關(guān)U1A、UlB ;電阻R2、R3和R4先依次串聯(lián)在一起后，再與穩(wěn)壓管Zl并聯(lián)，穩(wěn)壓管Zl的陰極端連接R2，Zl的陽(yáng)極端連接R4 ;所述電阻Rl的一端連接供電電源AVCC端，另一端連接穩(wěn)壓管Zl的陰極端；所述雙向開(kāi)關(guān)UlA的一端連接電阻R2和R3之間，另一端為輸出信號(hào)AVCC2端，UlA的開(kāi)關(guān)控制端為SI ;雙向開(kāi)關(guān)UlA的另一端連接電阻R4和R3之間，另一端為輸出信號(hào)AVCC2端，UlB的開(kāi)關(guān)控制端為S2 ；S1端和S2端不同時(shí)為選通；所述穩(wěn)壓管Zl的陰極端連接其工作電源AVCCl端，Zl的陽(yáng)極端接地；所述的恒流源電路包括電阻R5、R6和R7、運(yùn)放OPl和三極管Ql ；電阻R7的一端連接供電電源AVCC端，另一端連接三極管Ql的發(fā)射極；電阻R5的一端連接Ql的發(fā)射極，另一端連接運(yùn)放OPl的負(fù)輸入端，OPl的正輸入端連接所述輸出信號(hào)AVCC2端；運(yùn)放OPl的輸出端通過(guò)電阻R6連接三極管Ql的集電極；三極管Ql的集電極作為本雙檔單恒流源電路的電流輸出端。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本技術(shù)進(jìn)ー步說(shuō)明如下雙檔基準(zhǔn)電壓源電路如圖I所示。其中，R2-R4三個(gè)電阻串聯(lián)在一起與穩(wěn)壓管Zl并聯(lián)后再與Rl串聯(lián)，組成ニ級(jí)分壓電路第一級(jí)分壓電路由Rl串聯(lián)Zl組成，將供電電源AVCC與AGND之間的電壓穩(wěn)定至穩(wěn)壓管Zl的工作電壓AVCCl ;第二級(jí)分壓電路由R2、R3和R4串聯(lián)后并在Zl兩端實(shí)現(xiàn)對(duì)AVCCl的分壓。兩個(gè)雙向開(kāi)關(guān)UlA和UlB分別通過(guò)信號(hào)SI和S2來(lái)選取電阻R3兩端的電壓(SI和S2不可同時(shí)選通)，輸出信號(hào)為AVCC2，從而形成雙檔基準(zhǔn)電壓源電路。Rl可以根據(jù)AVCC與AVCCl間的壓差選取阻值和功率，可以選取對(duì)精度和溫度系數(shù)要求不高的普通電阻；而R2、R3和R4需要精度相對(duì)高ー些的低溫漂電阻，這三個(gè)電阻的阻值比例根據(jù)所設(shè)計(jì)的兩檔恒流源電流大小選取。恒流源電路原理如圖2所示。其中，運(yùn)放OPl引入負(fù)反饋將Ql的發(fā)射極電壓穩(wěn)定在AVCC2左右，此時(shí)恒流源I=(AVCC-AVCC2)/R7，R7的大小要根據(jù)AVCC2及所設(shè)計(jì)的恒流源大小選取，R7最好選擇低溫漂電阻。此恒流源電路與雙檔基準(zhǔn)電壓源電路聯(lián)合組成的雙 檔恒流源電路如圖3所示。其中，關(guān)閉SI選通S2可以形成一個(gè)電流值較大的恒流源，用于Cu50、Cu53和PtlOO等阻值范圍較小的熱電阻測(cè)量；關(guān)閉S2選通SI可形成ー個(gè)電流值較小的恒流源用于測(cè)量像PtlOOO這種阻值范圍較大的熱電阻測(cè)量。此種恒流源的精度高、負(fù)載范圍寬，在PtlOO和PtlOO本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種雙檔單恒流源電路，其特征是包括雙檔基準(zhǔn)電壓源電路和恒流源電路；所述的雙檔基準(zhǔn)電壓源電路包括電阻R1、R2、R3和R4、穩(wěn)壓管Z1和雙向開(kāi)關(guān)U1A、U1B；電阻R2、R3和R4先依次串聯(lián)在一起后，再與穩(wěn)壓管Z1并聯(lián)，穩(wěn)壓管Z1的陰極端連接R2，Z1的陽(yáng)極端連接R4；所述電阻R1的一端連接供電電源AVCC端，另一端連接穩(wěn)壓管Z1的陰極端；所述雙向開(kāi)關(guān)U1A的一端連接電阻R2和R3之間，另一端為輸出信號(hào)AVCC2端，U1A的開(kāi)關(guān)控制端為S1；雙向開(kāi)關(guān)U1A的另一端連接電阻R4和R3之間，另一端為輸出信號(hào)AVCC2端，U1B的開(kāi)關(guān)控制端為S2；S1端和S2端不同時(shí)為選通；所述穩(wěn)壓管Z1的陰極端連接其工作電源AVCC1端，Z1的陽(yáng)極端接地；所述的恒流源電路包括電阻R5、R6和R7、運(yùn)放OP1和三極管Q1；電阻R7的一端連接供電電源AVCC端，另一端連接三極管Q1的發(fā)射極；電阻R5的一端連接Q1的發(fā)射極，另一端連接運(yùn)放OP1的負(fù)輸入端，OP1的正輸入端連接所述輸出信號(hào)AVCC2端；運(yùn)放OP1的輸出端通過(guò)電阻R6連接三極管Q1的集電極；三極管Q1的集電極作為本雙檔單恒流源電路的電流輸出端。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張博，陳思寧，陳宇彥，王善永，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：南大傲拓科技江蘇有限公司，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：