多路温度自动巡检系统

 

本文介绍了一种以单片机为基础，利用半导体集成温度传感器检测温度而制作的八路温度巡检系统，可通过液晶显示器显示温度，当温度高于设定值时，执行报警程序。

1 系统设计方案
    设计主要包括五大部分：温度信号检测及放大部分、单片机、A／D转换部分、温度显示部分及报警电路。多路温度巡检仪框图如图1所示。

    系统首先将温度经温度传感器及放大电路变换成与温度成线性关系的电压信号，然后送到A／D转换器，最后通过数字显示器显示出测量的温度，当温度超过标定的温度时就报警。其中A／D转换、显示及报警都是由单片机来完成。

2 硬件系统设计
2. 1 温度检测电路
    AD590是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需的温度值。它是一种二端元件，属于一种高阻电流源，其典型的电流温度灵敏度是1μA／K。由AD590组成的测温电路如图2所示。

    图2中的OP07是高精度低失调的精密运放集成电路，用于微弱信号的放大，如果使用双电源，能达到最好的放大效果。它的电源电压范围为-22～-3 V，3～22 V，输入噪声电压幅度为0．35μV(0．1～10 Hz)，共模抑制比为126 dB，共模输入电压范围为-14～+14 V。
    图2中的MC1403是精密低压基准电源，一般用作8～12 b的A／D芯片的基准电压等一些需要基本精准的基准电压的场合。输出电压为2．5 V，静态电流为1．2 mA，工作环境温度为-55～+125℃。

 因为运算放大器的反相输入端电位VN≈0 V，故由基准源MC1403提供的电流为I0为：
    
    调节Rp1即可改变I0的大小。
    AD590输出电流的温度灵敏度为1μA／K。设要测量的环境温度为T(单位：℃)，则流过AD590的电流It为：

    若要得到10 mV／℃的灵敏度输出，可选用R2=9．1 kΩ，Rp2=2 kΩ。故Rp1为调零电位器，Rp2为标定灵敏度电位器。
    要进行八路温度的巡检，就要采用以上8个相同的温度检测放大电路。