基于stc12c5a60s2单片机的热电偶信号采集处理装置的制作方法.docx

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专利名称:基于stc12c5a60s2单片机的热电偶信号采集处理装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及自动化测量控制领域。
背景技术:
在许多传统行业中,特别是在自动化测量控制领域,温度参数的检测对自动化控制过程有着重要的影响,目前,最广泛使用的是PTioo和热电偶,由于热电偶的测温范围广,适用于测量高温,所以热电偶温度传感器使用的很广泛,比如某热电偶的工作原理是:两种不同成份的导体,两端经焊接,形成回路,直接测量端叫工作端(热端)接线端子端叫冷端,当热端和冷端存在温差时,就会在回路里产生热电流,接上显示仪表,仪表上就会指示所产生的热电动势的对应温度值,电动势随温度升高而增长,热电动势的大小只和热电偶的材质以及两端的温度有关,和热电偶的长短粗细无关,热电偶的主要种类区别在其热电偶芯(两根偶丝)的材质不同而不同,它所输出的电动势也不同,由于热电偶输出的电压信号都是IW级别的微弱信号,加之工业控制场合的干扰,无法对此直接处理,所以必须经过放大将信号转化为处理器能够处理的信号,但由于每种类型的热电偶输出的电动势不同,所以对于每种类型的热电偶所需的放大倍数也不一样,热电偶测量温度时,理论上测量是以冷端在零度为标准测量的,然而,通常测量时仪表是处于室温之下的,由于冷端不为零度,造成热电势差减小,使测量不准,出现错误。
发明内容为了克服上述现有技术的问题,本实用新型提供了基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置。为了达到上述目的,提供的一种基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置。所述基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置包括输入端1,编码开关、多路输出选择器、热电偶冷端补偿器、放大器、数字电位器、单片机、数码管、报警单元处,其中,输入端I分别与多路输出选择器和放大器电连接,放大器与数字电位器电连接,多路输出选择器与热电偶冷端补偿器电连接,编码开关分别与多路输出选择器和单片机电连接,单片机分别与放大器、数字电位器、数码管、报警单元处电连接。有益效果:本实用新型的基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置可以通过软件和硬件的结合采集处理送来的多种类型的热电偶信号,使热电偶采集信号处理装置只需一个输入端口便可处理不同类型的热电偶信号。
图1本实用新型基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置的结构图。附图标识:1、输入端。
具体实施方式
[0008]
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。参照图1,在本实施例中,所述基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置包括输入端1,编码开关、多路输出选择器、热电偶冷端补偿器、放大器、数字电位器、单片机、数码管、报警单元处,其中,输入端I分别与多路输出选择器和放大器电连接,放大器与数字电位器电连接,多路输出选择器与热电偶冷端补偿器电连接,编码开关分别与多路输出选择器和单片机电连接,单片机分别与放大器、数字电位器、数码管、报警单元处电连接。(I)所述基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置的多输出选择器是可以根据需要选择不同通道输出输入信号;热电偶冷端补偿器是可以对不同类型的热电偶进行冷端补偿;数字电位是通过I2C总线与单片机通信,通过单片机控制数字电位器输出的电阻值,作为运算放大器反馈电阻;运算放大器是由数字电位器控制其放大倍数;STC12C5A60S2单片机是具有内部集成的10位A/D转换器,可设置直接处理输入的模拟量信号。(2)某一种类型的热电偶信号从输入端输入后,冷端经过多路选择输出选择器后进入冷端补偿器进行冷端补偿,另一端经过能由数字电位器调节放大倍数的放大器进行信号处理与放大,最后送入STC12C5A60S2单片机处理,处理后的信号可以通过串行口或工业以太网将数据发送到上位机等监测报警单元处,同时也可以通过数码管在本地进行实时显
/Jnο(3)由于每种类型的热电偶采集的信号处理与放大倍数不同,冷端补偿要求也不一样,所以基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置可以根据实际需要通过软件和硬件的结合使此采集信号装置一路输入通道可以采集处理多种类型的热电偶信号,现以E型热电偶为例,当得知要采集E型热电偶信号时,把编码开关旋至I(E)位置,此时编码开关将相应的信号,一方面,送入多路输出选择器,使E型热电偶冷端信号从多路输出选择器通道输出后对应热电偶冷端补偿器E型输入引脚,另一方面,编码开关将相应的信号送至STC12C5A60S2单片机,单片机通过送来的编码开关信号,判断输入的是E型热电偶输入信号,通并过I2C总线输出数据给数字电位器,改变放大器反馈电阻,使放大器的放大倍数对应E型热电偶信号所需的放大倍数,E型热电偶信号经过放大处理后便可直接送入单片机进行处理,其中的单片机判断处理功能的实现由其内部提前通过软件编写好的程序实现,采集处理其它几种类型的热电偶信号原理同上述E型。以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明,不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的构思的前提下,还可以做出简单的推演及替换,都应当视为本发明的保护范围。
,其特征在于,所述基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置包括输入端(I),编码开关、多路输出选择器、热电偶冷端补偿器、放大器、数字电位器、单片机、数码管、报警单元处,其中,输入端(I)分别与多路输出选择器和放大器电连接,放大器与数字电位器电连接,多路输出选择器与热电偶冷端补偿器电连接,编码开关分别与多路输出选择器和单片机电连接,单片机分别与放大器、数字电位器、数码管、报警单元处电连接。
专利摘要本实用新型公开了基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置。所述基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置包括输入端1,编码开关、多路输出选择器、热电偶冷端补偿器、放大器、数字电位器、单片机、数码管、报警单元处,其中,输入端1分别与多路输出选择器和放大器电连接,放大器与数字电位器电连接,多路输出选择器与热电偶冷端补偿器电连接,编码开关分别与多路输出选择器和单片机电连接,单片机分别与放大器、数字电位器、数码管、报警单元处电连接。本实用新型的基于STC12C5A60S2单片机的热电偶信号采集处理装置可以通过软件和硬件的结合采集处理送来的多种类型的热电偶信号,使热电偶采集信号处理装置只需一个输入端口便可处理不同类型的热电偶信号。