基于隔离和网络技术的高精温湿度测量仪表

2012-07-17 18:49:48来源: 21ic

  l 温湿度显示仪的硬件设计

  本仪表的硬件电路部分主要是有温、湿度通道独立电源电路,温、湿度采样电路,信号调节电路,模数转换电路,光电隔离电路,处理器采用AT89S52单片机,同时还有LED显示电路,通讯电路,键盘电路等构成,其结构图如图1所示。以下将对各部分的电路做相应的介绍。

结构图

  1.1 温度湿度变送器

  非电量的温度湿度信号通过变送器形成4~20 mA电量信号。本方案中采用了奥地利E+E公司的EE10-FT6的高性能温湿度综合变送器。

  EE10一FT6产品特点:

  (1)24 V DC供电;

  (2)温度量程:O~50℃;湿度量程:0~100%;

  (3)温度精度:±0.1℃;湿度精度:1.0%;

  (4)输入阻抗:≤500 Ω;

  (5)接线方式:三线(电源正端、温度输出线、湿度输出线)。

  1.2 隔离测量技术

  常规温度湿度测量,往往将温度、湿度信号共地,利用一套测量电路即可。在本方案中,变送器的输出要先行接入温湿度显示仪(前端),再串接于DDC

(直接数字控制器)后端构成变送器回路,变送器电源由DDC来提供,因此由变送器输 出的两路共地信号在前端需要进行隔离测量,以消除对后端测量的影响。即两端串联并同时测量一对共地信号。对于模拟量隔离测量,笔者曾经考虑3套方案:

  方案一"虚"隔离,即采用差分测量技术,将差分一端经过一适当电阻接地,这种方案成本最低,但是对于运放的要求十分苛刻,而且稳定性不高。

  方案二 采用线性光耦隔离,但线性光耦难以调试,离散性大,需要周边元器件多(运算放大器),而且光耦前端仍需隔离电源,后端仍需模数转换器

  方案三 采用两组独立测量电路,然后通过普通光耦与处理器接口,需要两套隔离电源,两组测量部分,成本稍高,但此种方案最可靠,调试方便,因而最终被采用,如图2所示。

隔离测量技术

  l.3 4~20 mA电流测量

  采样电阻采用125 Ω/0.1%精密电阻,这样,只需测量O.5~2.5 V电压信号即可。

[1] [2]

关键字:隔离  网络  温湿度测量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0717/article_5462.html
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