溫度采集卡的程序能夠在線修改,因此有極強的可塑性。可以適時的對其程序及查表數據庫進行改進和更新,能使系統(tǒng)的性能得到升級。從而可以使系統(tǒng)滿足不同的場合需要???a href="http://wzo0vbt.com">柔性線路板廠為你解析溫度采集系統(tǒng)電子電路設計攻略。
溫度采集系統(tǒng)硬件設計
由于不同的傳感器有不同的輸出量,但是最終都需要轉換為。0~10V的電壓值,從而才能滿足A/D轉換器的轉換要求。因此各個傳感器需要不同的轉換和放大電路。轉換后的電壓量經過多路模擬開關選擇送到同一個 A/D轉換器進行轉換。再經FPGA進行數據處理及顯示輸出。整機框圖如圖1所示。
由于PN結隨溫度變化產生的是一個電壓信號,溫度每升高1℃.PN結的正向導通壓降下降lmV。但在 0℃時要求輸出電壓為OV,因此必須將 PN結連接成單臂非平衡直流電橋 并且將輸出電壓放大到0~10v范圍送A/D轉換電路 電路原理圖如圖(2)所示:
由于PT100熱電阻隨溫度變化產生的是一個電阻信號,當溫度升高時電阻值增大。因此必須將熱電阻接成單臂直流電橋,將其阻值變化轉換為電壓變化信號。再將這個電壓信號放大到0~10V范圍送A/D轉換電路。
熱電偶測溫原理硬件電路
熱電偶的輸出是一個隨溫度變化的電壓信號 ,它必須加上冷端補償電路才能正常工作,并且它的輸出也要轉換為0~10V的范圍 A/D轉換電路。電路圖如圖 3所示:
溫度采集系統(tǒng)軟件分為單片機程序設計和F比A程序設計,單片機程序采用匯編語言編寫,實現(xiàn)對外圍電路的控制。FPGA采用VHDL語言編寫實現(xiàn)對數據的處理及被測溫度的顯示輸出。該溫度采集系統(tǒng)能夠實現(xiàn)PN結(20~100℃)、熱電阻(PT100)(0~800℃)、熱電偶種方式的溫度測量??梢詽M足不同測量范圍、不同測量精度及不同場合的需要。本設計采用EDA作為開發(fā)工具,搭配單片機控制 使得整個設計具有較新的設計思想。采用12ADC模數轉換器,使得測量精度得到了極大的提高。數據處理采用現(xiàn)場可編程門陣列PFGA(EPIK30QC208-3),它極高的程序執(zhí)行速度使得系統(tǒng)響應更快更精確。
本文介紹了一種用單片機和EDA協(xié)同設計溫度采集系統(tǒng),該溫度采集系統(tǒng)能夠實現(xiàn) PN結、熱電阻(PT100)、熱電偶(鎳錯一鎳硅K型)3種方式的溫度測量 可以滿足不同的測量范圍、不同的測量精度及不同場合的需要。本設計采用EDA作為開發(fā)工具,搭配單片機控制,使得整個設計具有較新的設計思想。