本申請(qǐng)涉及溫度變送器，特別是涉及一種電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路及溫度變送器。

背景技術(shù)：

1、隨著節(jié)能減排的要求提高，環(huán)境溫度的精確測(cè)量和控制越來(lái)越受到重視，溫度傳感器、變送器作為溫度控制系統(tǒng)的源頭，在精確控溫上起著關(guān)鍵作用，被廣泛應(yīng)用于空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)。特別是一些高精密實(shí)驗(yàn)室和圖書(shū)館、博物館等，對(duì)溫濕度要求非常高。

2、電流型變送器，由于它的強(qiáng)抗干擾能力，遠(yuǎn)距離傳輸，廣泛應(yīng)用在各種控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有樓控系統(tǒng)中溫度變送器輸出誤差精度達(dá)到0.5fs已經(jīng)屬于高精度，電流型溫度變送器需要將采集到的溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)模擬電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)輸出，模擬轉(zhuǎn)換電路本身存在轉(zhuǎn)換誤差，精度很難保證。

3、電流信號(hào)輸出電路，一般采用晶體管恒流源或者專用dac芯片實(shí)現(xiàn)，為保證輸出精度和線性度，電路至少需要手工2點(diǎn)或多點(diǎn)校準(zhǔn)。對(duì)于高精度電流型溫度變送器，大多采用出廠前手工調(diào)校的方式，對(duì)每一臺(tái)設(shè)備輸出電路的線性度進(jìn)行多點(diǎn)人為校準(zhǔn)，生產(chǎn)工序復(fù)雜，生產(chǎn)效率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路及溫度變送器，旨在解決現(xiàn)有電流型變送器精度難以保證，現(xiàn)有高精度電流信號(hào)輸出電路需多點(diǎn)人為校準(zhǔn)的問(wèn)題。

2、第一方面，一種電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路，包括信號(hào)輸入接口、mcu模塊、dac模塊、電阻r1、電壓/電流檢測(cè)模塊、adc模塊和信號(hào)輸出接口；

3、所述信號(hào)輸入接口、mcu模塊、dac模塊、電阻r1、信號(hào)輸出接口依次串聯(lián)；其中，mcu模塊的輸入端分為目標(biāo)信號(hào)輸入端和反饋信號(hào)輸入端，所述目標(biāo)信號(hào)輸入端接所述信號(hào)輸入接口；

4、所述電壓/電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)電阻r1兩端的電壓差；電流檢測(cè)模塊的輸出端連接所述adc模塊的輸入端，adc模塊的輸出端接所述mcu模塊的反饋信號(hào)輸入端；mcu模塊通過(guò)比較反饋信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)，判定輸出值是否在誤差精度范圍，如果超差則自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償校準(zhǔn)，保證輸出值在誤差范圍。

5、上述方案中，可選地，所述自動(dòng)校準(zhǔn)電路還包括電壓基準(zhǔn)源，與所述adc模塊連接，用于保證采集電平的準(zhǔn)確性。

6、上述方案中，進(jìn)一步可選地，所述電壓基準(zhǔn)源根據(jù)電壓/電流檢測(cè)模塊的輸出范圍選擇，所述電壓基準(zhǔn)源的輸出電壓大于所述電壓/電流檢測(cè)模塊的輸出范圍。

7、上述方案中，可選地，所述信號(hào)輸入接口與mcu模塊、mcu模塊與dac模塊、adc模塊與mcu模塊通過(guò)數(shù)字接口i2c或者spi連接。

8、上述方案中，可選地，adc模塊的分辨率根據(jù)輸入信號(hào)的實(shí)際量程選擇。

9、上述方案中，可選地，電阻r1采用精度≤0.1％，阻值≤10ω，溫漂＜±10ppm/℃的電阻。

10、第二方面，一種溫度變送器，包括溫度傳感器，其特征在于，還包括上述的電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路，該自動(dòng)校準(zhǔn)電路的信號(hào)輸入接口與所述溫度傳感器的信號(hào)輸出接口連接，自動(dòng)校準(zhǔn)電路的信號(hào)輸出接口作為溫度變送器的輸出端。

11、相比現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)至少具有以下有益效果：

12、本申請(qǐng)基于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的進(jìn)一步分析和研究，認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有高精度電流信號(hào)輸出電路，電流輸出精度需要人工調(diào)校，生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，影響生產(chǎn)效率。現(xiàn)有高精度電流型溫度變送器，雖然溫度傳感器探頭部分的輸出精度可以到0.1fs，由于電流轉(zhuǎn)換模擬電路元器件的離散性，普遍存在轉(zhuǎn)換誤差，很難達(dá)到0.1fs的精度，通過(guò)電流信號(hào)輸出電路串接一顆高精密電阻r1，r1兩端分別接入高精度電流檢測(cè)芯片，當(dāng)對(duì)外有輸出電流時(shí)，在r1的兩端產(chǎn)生電壓差，高精度電壓/電流檢測(cè)模塊檢測(cè)r1兩端的電壓差，并將這個(gè)電壓差值比例變換后輸出給adc模塊，adc模塊將接收到的電壓值以數(shù)字量的方式發(fā)送給mcu單元，mcu將adc的輸入值和傳感器的輸入值進(jìn)行比較，判定輸出值是否在誤差精度范圍(比如0.1fs)，如果超差就自動(dòng)對(duì)dac模塊的輸出進(jìn)行補(bǔ)償校準(zhǔn)，保證輸出值在誤差范圍，實(shí)現(xiàn)了一種高精度電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路。采用本電路實(shí)現(xiàn)了一種誤差精度可到0.1fs的電流型溫度變送器。

13、本申請(qǐng)還采用數(shù)字化誤差調(diào)節(jié)，軟件可配置，自動(dòng)對(duì)電流信號(hào)輸出誤差精度進(jìn)行調(diào)節(jié)。本申請(qǐng)無(wú)需人工調(diào)校輸出電流精度，保證輸出精度的同時(shí)提高了生產(chǎn)效率。通過(guò)本申請(qǐng)的方案提高電流型溫度變送器輸出誤差精度到0.1fs。

技術(shù)特征：

1.一種電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于，包括信號(hào)輸入接口、mcu模塊、dac模塊、電阻r1、電壓/電流檢測(cè)模塊、adc模塊和信號(hào)輸出接口；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述自動(dòng)校準(zhǔn)電路還包括電壓基準(zhǔn)源，與所述adc模塊連接，用于保證采集電平的準(zhǔn)確性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于，

7.一種溫度變送器，包括溫度傳感器，其特征在于，還包括權(quán)利要求1所述的電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路，該自動(dòng)校準(zhǔn)電路的信號(hào)輸入接口與所述溫度傳感器的信號(hào)輸出接口連接，自動(dòng)校準(zhǔn)電路的信號(hào)輸出接口作為溫度變送器的輸出端。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種電流信號(hào)輸出自動(dòng)校準(zhǔn)電路及溫度變送器，旨在解決現(xiàn)有電流型變送器精度難以保證，現(xiàn)有高精度電流信號(hào)輸出電路需多點(diǎn)人為校準(zhǔn)的問(wèn)題。通過(guò)信號(hào)輸入接口、MCU模塊、DAC模塊、電阻R1、信號(hào)輸出接口、電壓/電流檢測(cè)模塊、ADC模塊和電壓基準(zhǔn)源；所述MCU模塊的輸入端連接所述信號(hào)輸入接口，輸出端連接所述DAC模塊的輸入端；DAC模塊的輸出端經(jīng)電阻R1連接至所述信號(hào)輸出接口；所述電壓/電流檢測(cè)模塊的同向輸入端連接電阻R1的正極，反向輸入端連接電阻R1的負(fù)極，輸出端連接所述ADC模塊的第一輸入端；本申請(qǐng)無(wú)需人工調(diào)校輸出電流精度，保證輸出精度的同時(shí)提高了生產(chǎn)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：沈曉亮,林星原
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京海林自控科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15