本實(shí)用新型涉及信號(hào)處理及溫度檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種信號(hào)處理電路及溫度檢測電路。

背景技術(shù)：

溫度信號(hào)變送一直應(yīng)用在各行各業(yè)中，包括工業(yè)、電子、冶金、石油、化工等技術(shù)領(lǐng)域。其采集方式多種多樣，比如，熱電阻、熱電偶、熱敏電阻、集成溫度傳感器和數(shù)字式溫度傳感器等多種溫度采集元器件。

其中，熱電阻由于具有測量精度高、性能穩(wěn)定、使用方便、測量范圍寬等優(yōu)勢，在高精度、低溫測量技術(shù)領(lǐng)域中占有及其重要的地位，所以有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用場合。

發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用熱電阻進(jìn)行溫度檢測和處理存在著安全性能較低和信號(hào)處理的結(jié)果精度不高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種信號(hào)處理電路，通過設(shè)置防護(hù)電路，以改善信號(hào)處理電路的安全性能較低和信號(hào)處理結(jié)果的精度不高的問題。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種溫度檢測電路，通過設(shè)置防護(hù)電路，以改善信號(hào)處理電路的安全性能較低和信號(hào)處理結(jié)果的精度不高的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一種信號(hào)處理電路，包括防護(hù)電路、采樣電路、線性電路以及轉(zhuǎn)換輸出電路，所述防護(hù)電路的輸出端與所述采樣電路的輸入端連接，所述采樣電路的輸出端與所述線性電路的輸入端連接，所述線性電路的輸出端與所述轉(zhuǎn)換輸出電路的輸入端連接。

所述防護(hù)電路濾除待處理信號(hào)中的干擾信號(hào)后得到第一信號(hào)并發(fā)送至所述采樣電路，所述待處理信號(hào)為熱電阻感應(yīng)溫度生成的電阻值信號(hào)。

所述采樣電路對所述第一信號(hào)進(jìn)行采樣處理，根據(jù)采樣的結(jié)果產(chǎn)生第二信號(hào)并發(fā)送至所述線性電路。

所述線性電路對所述第二信號(hào)進(jìn)行線性化處理后產(chǎn)生第三信號(hào)并發(fā)送至所述轉(zhuǎn)換輸出電路。

所述轉(zhuǎn)換輸出電路將所述第三信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理并對外輸出。

在本實(shí)用新型實(shí)施例較佳的選擇中，在上述信號(hào)處理電路中，所述信號(hào)處理電路還包括對所述熱電阻工作于非線性區(qū)時(shí)所對應(yīng)的第二信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理的補(bǔ)償電路，所述補(bǔ)償電路與所述線性電路連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例較佳的選擇中，在上述信號(hào)處理電路中，所述信號(hào)處理電路還包括對線性化處理的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)的零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路，所述零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路與所述線性電路連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例較佳的選擇中，在上述信號(hào)處理電路中，所述信號(hào)處理電路還包括對線性化處理的范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)的滿度調(diào)節(jié)電路，所述滿度調(diào)節(jié)電路與所述線性電路連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例較佳的選擇中，在上述信號(hào)處理電路中，所述轉(zhuǎn)換輸出電路包括將所述第三信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并對外輸出的電壓轉(zhuǎn)換輸出電路和將所述第三信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)并對外輸出的電流轉(zhuǎn)換輸出電路，所述電壓轉(zhuǎn)換輸出電路和所述電流轉(zhuǎn)換輸出電路分別與所述線性電路的輸出端連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例較佳的選擇中，在上述信號(hào)處理電路中，所述信號(hào)處理電路還包括隔離外部信號(hào)對所述轉(zhuǎn)換輸出電路產(chǎn)生干擾的隔離電路，所述隔離電路連接在所述線性電路的輸出端與所述轉(zhuǎn)換輸出電路的輸入端之間。

在本實(shí)用新型實(shí)施例較佳的選擇中，在上述信號(hào)處理電路中，所述信號(hào)處理電路還包括對所述第三信號(hào)進(jìn)行濾波處理的濾波電路，所述濾波電路連接在所述隔離電路的輸出端與所述轉(zhuǎn)換輸出電路的輸入端之間。

在本實(shí)用新型實(shí)施例較佳的選擇中，在上述信號(hào)處理電路中，所述信號(hào)處理電路還包括電壓可調(diào)節(jié)的電源，所述電源分別與所述線性電路的電源端和所述濾波電路的電源端連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例較佳的選擇中，在上述信號(hào)處理電路中，所述防護(hù)電路包括正溫度系數(shù)電阻和與所述正溫度系數(shù)電阻連接的高壓電容。

在上述基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種溫度檢測電路，所述溫度檢測電路包括溫度信號(hào)采集電路和所述信號(hào)處理電路，所述溫度信號(hào)采集電路與所述信號(hào)處理電路連接。

所述溫度信號(hào)采集電路包括熱電阻，所述熱電阻感應(yīng)溫度生成電阻值信號(hào)并發(fā)送至所述信號(hào)處理電路。

本實(shí)用新型提供一種信號(hào)處理電路及溫度檢測電路，通過設(shè)置防護(hù)電路對干擾信號(hào)進(jìn)行濾除處理，有效地提高了信號(hào)處理電路的安全性能以及信號(hào)處理結(jié)果的精度。

進(jìn)一步地，通過設(shè)置補(bǔ)償電路對熱電阻工作于非線性區(qū)時(shí)所對應(yīng)的第二信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理，有效地提高了第二信號(hào)的線性度。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信號(hào)處理電路的系統(tǒng)框圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的線性電路及相關(guān)電路的連接框圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電源及相關(guān)電路的連接框圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的溫度檢測電路的系統(tǒng)框圖。

圖標(biāo)：10-溫度檢測電路；100-信號(hào)處理電路；110-防護(hù)電路；120-采樣電路；130-線性電路；132-補(bǔ)償電路；134-零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路；136-滿度調(diào)節(jié)電路；140-隔離電路；150-濾波電路；160-轉(zhuǎn)換輸出電路；162-電壓轉(zhuǎn)換輸出電路；164-電流轉(zhuǎn)換輸出電路；170-電源；180-電源隔離電路；200-溫度信號(hào)采集電路。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的上述描述中，需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種信號(hào)處理電路100。所述信號(hào)處理電路100包括防護(hù)電路110、采樣電路120、線性電路130、隔離電路140、濾波電路150以及轉(zhuǎn)換輸出電路160。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述防護(hù)電路110的輸出端與所述采樣電路120的輸入端連接，所述采樣電路120的輸出端與所述線性電路130的輸入端連接，所述線性電路130的輸出端與所述隔離電路140的輸入端連接，所述隔離電路140的輸出端與所述濾波電路150的輸入端連接，所述濾波電路150的輸出端與所述轉(zhuǎn)換輸出電路160的輸入端連接。

通過上述設(shè)計(jì)，所述信號(hào)處理電路100的工作原理為：所述防護(hù)電路110濾除待處理信號(hào)中的干擾信號(hào)后得到第一信號(hào)并發(fā)送至所述采樣電路120，所述待處理信號(hào)為熱電阻感應(yīng)溫度生成的電阻值信號(hào)。所述采樣電路120對所述第一信號(hào)進(jìn)行采樣處理，根據(jù)采樣的結(jié)果產(chǎn)生第二信號(hào)并發(fā)送至所述線性電路130。所述線性電路130對所述第二信號(hào)進(jìn)行線性化處理后產(chǎn)生第三信號(hào)，并通過所述隔離電路140與所述濾波電路150的處理發(fā)送至所述轉(zhuǎn)換輸出電路160。所述轉(zhuǎn)換輸出電路160將所述第三信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理并對外輸出。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述防護(hù)電路110可以包括正溫度系數(shù)電阻和與高壓電容，所述正溫度系數(shù)電阻與所述高壓電容連接。通過所述正溫度系數(shù)電阻與所述高壓電容的共同作用可以有效地濾除所述待處理信號(hào)中的干擾信號(hào)，以避免所述干擾信號(hào)對所述電阻值信號(hào)形成疊加效果，從而形成串?dāng)_，進(jìn)而引起噪聲。

可選地，所述正溫度系數(shù)電阻的形式可以包括多種，既可以是由半導(dǎo)體材料制成，也可以是具有正溫度系數(shù)的元器件。在本實(shí)施例中，所述正溫度系數(shù)電阻為一種具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻。

可選地，所述高壓電容的種類不受限制，既可以是高壓陶瓷電容，也可以是高壓薄膜電容，還可以是高壓聚丙乙烯電容。在本實(shí)施例中，優(yōu)選為高壓陶瓷電容。高壓陶瓷電容具有尺寸小、耐壓高、性能穩(wěn)定、不會(huì)產(chǎn)生污染以及不易爆炸的優(yōu)勢，可以提高所述防護(hù)電路110的防護(hù)等級(jí)。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述采樣電路120可以包括模擬開關(guān)、保持電容和同相電路。通過所述模擬開關(guān)、保持電容和同相電路的共同作用，所述第一信號(hào)通過所述采樣電路120的模擬信號(hào)輸入端進(jìn)入所述采樣電路120，并在所述采樣電路120的控制信號(hào)的控制下進(jìn)行采樣處理，以產(chǎn)生所述第二信號(hào)，并通過所述采樣電路120的模擬信號(hào)輸出端發(fā)送至所述線性電路130。

可選地，所述模擬開關(guān)的形式可以是很多，不受限制。在本實(shí)施中，優(yōu)選為金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。

可選地，所述保持電容的類型可以包括多種，不受限制。在本實(shí)施例中，優(yōu)選為陶瓷電容。

可選地，所述同相電路為一種同相比例運(yùn)算電路。所述同相比例運(yùn)算電路的運(yùn)算放大器的同相端接入需要處理信號(hào)、反相端通過一電阻接地。所述同相比例運(yùn)算電路具有輸入電阻高、輸出電阻低的特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大的作用。

結(jié)合圖2，在本實(shí)施例中，所述線性電路130可以連接有補(bǔ)償電路132。所述補(bǔ)償電路132用于對所述熱電阻工作于非線性區(qū)時(shí)所對應(yīng)的第二信號(hào)以及信號(hào)傳輸過程中導(dǎo)線兩端由于電阻而引起電壓降進(jìn)行補(bǔ)償處理，以提高所述線性電路130對所述第二信號(hào)進(jìn)行處理后產(chǎn)生的所述第三信號(hào)的線性度。

可選地，所述補(bǔ)償電路132的具體構(gòu)成可以是多種形式，不受限制。在本實(shí)施例中，通過一個(gè)監(jiān)視需要處理的信號(hào)的檢測電阻器以及與該信號(hào)成比例的信號(hào)供應(yīng)器件和信號(hào)吸收器件，可以調(diào)節(jié)所述補(bǔ)償電路132的輸出信號(hào)的幅值，從而實(shí)現(xiàn)對所述第二信號(hào)的補(bǔ)償作用。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述線性電路130還可以連接有零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路134。所述零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路134用于對所述線性電路130的線性化處理的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以降低模擬電路中由于信號(hào)不穩(wěn)定所帶來的誤差，從而提高所述信號(hào)處理電路100的精度。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述線性電路130還可以連接有滿度調(diào)節(jié)電路136。所述滿度調(diào)節(jié)電路136用于對所述線性電路130的線性化處理的范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，以根據(jù)實(shí)際需求在保持一定精度的條件下選擇合適的線性化處理的范圍，從而控制所述待處理信號(hào)的測量范圍。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述隔離電路140連接在所述線性電路130的輸出端與所述轉(zhuǎn)換輸出電路160的輸入端之間，以實(shí)現(xiàn)所述線性電路130與所述轉(zhuǎn)換輸出電路160之間的電氣隔離。所述隔離電路140用于隔離外部信號(hào)對所述轉(zhuǎn)換輸出電路160產(chǎn)生干擾。

可選地，所述隔離電路140可以包括隔離元件。所述隔離元件的種類可以是多種，既可以是變壓器，也可以是繼電器，還可以是光電耦合器。在本實(shí)施例中，所述隔離元件優(yōu)選為光電耦合器。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述濾波電路150連接在所述隔離電路140的輸出端與所述轉(zhuǎn)換輸出電路160的輸入端之間，以對所述第三信號(hào)進(jìn)行濾波處理，降低所述第三信號(hào)的誤差。

可選地，所述濾波電路150可以由多種元件組成，既可以是并聯(lián)電容器，也可以是串聯(lián)電感器，還可以是由電感和電容組成的復(fù)式濾波電路。在本實(shí)施例中，優(yōu)選為由電感和電容組成的復(fù)式濾波電路。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換輸出電路160可以包括電壓轉(zhuǎn)換輸出電路162和電流轉(zhuǎn)換輸出電路164。所述電壓轉(zhuǎn)換輸出電路162和所述電流轉(zhuǎn)換輸出電路164分別與所述線性電路130的輸出端連接。所述電壓轉(zhuǎn)換輸出電路162用于將所述第三信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并對外輸出，所述電流轉(zhuǎn)換輸出電路164用于將所述第三信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)并對外輸出的。

通過上述電壓轉(zhuǎn)換輸出電路162和電流轉(zhuǎn)換輸出電路164的設(shè)計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際需求將所述待處理信號(hào)轉(zhuǎn)換為需要的電壓或電流信號(hào)，有效地提高了所述信號(hào)處理電路100的實(shí)用性。

結(jié)合圖3，在本實(shí)施例中，所述信號(hào)處理電路100還包括電源170。所述電源170分別與所述線性電路130的電源端和所述濾波電路150的電源端連接，所述電源170的電壓值可以調(diào)節(jié)。根據(jù)實(shí)際需求，將調(diào)節(jié)后的滿足要求的電壓分別輸入所述線性電路130和濾波電路150。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，所述電源170與所述濾波電路150之間還連接有電源隔離電路180。通過所述電源隔離電路180，可以進(jìn)一步地避免所述轉(zhuǎn)換輸出電路160受外部信號(hào)的干擾。

結(jié)合圖4，本實(shí)施例還提供一種溫度檢測電路10。所述溫度檢測電路10包括上述信號(hào)處理電路100和溫度信號(hào)采集電路200，所述溫度信號(hào)采集電路200與所述信號(hào)處理電路100連接。

所述溫度信號(hào)采集電路200將待采集的溫度信號(hào)通過所述溫度信號(hào)采集電路200的采集后，發(fā)送至所述信號(hào)處理電路100，并經(jīng)過所述信號(hào)處理電路100的處理后對外輸出。

可選地，所述溫度信號(hào)采集電路200的實(shí)現(xiàn)方式包括多種，不受限制。在本實(shí)施例中，優(yōu)選為熱電阻。通過所述熱電阻感應(yīng)所述待采集的溫度信號(hào)生成電阻值信號(hào)并發(fā)送至所述信號(hào)處理電路100。

可選地，所述熱電阻可以為多種，既可以是鉑電阻，也可以是銅電阻。在本實(shí)施例中，所述熱電阻優(yōu)選為鉑電阻。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種信號(hào)處理電路100及溫度信號(hào)處理電路100。通過設(shè)置防護(hù)電路110對干擾信號(hào)進(jìn)行濾除處理，有效地提高了信號(hào)處理電路100的安全性能以及信號(hào)處理結(jié)果的精度。其次，通過設(shè)置滿度調(diào)節(jié)電路136，可以根據(jù)實(shí)際需求在保持一定精度的條件下選擇合適的線性化處理的范圍，從而控制所述待處理信號(hào)的測量范圍，有效地提高了信號(hào)處理電路100的實(shí)用性。最后，通過設(shè)置電壓轉(zhuǎn)換輸出電路162和電流轉(zhuǎn)換輸出電路164，可以根據(jù)實(shí)際需求將所述待處理信號(hào)轉(zhuǎn)換為需要的電壓或電流信號(hào)，進(jìn)一步地提高了信號(hào)處理電路100的實(shí)用性。

在本實(shí)用新型的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語““連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。