CN114838837B - 传感器自适应切换电路及温度变送器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种传感器自适应切换电路及温度变送器,所述传感器自适应切换电路包括传感器驱动模块、传感器状态检测模块、第一增益放大模块、第二增益放大模块及温差信号输出切换模块。在本发明中,结合传感器驱动模块及传感器状态检测模块对传感器的接入状态进行检测,通过第一增益放大模块和第二增益放大模块对传感器的采集信号进行不同增益的放大,以匹配后级处理电路的模数转换处理范围,再通过温差信号输出切换模块,根据传感器的接入状态选择与传感器相匹配的第一增益放大模块和第二增益放大模块中的一个对传感器的采集信号进行放大输出,可实现两种不同型号传感器的自适应切换变送。
Description
技术领域
本发明涉及仪器仪表技术领域,特别是涉及一种传感器自适应切换电路及温度变送器。
背景技术
制造业中因产品加工制造过程中需要对环境温度进行精确的监测、控制,常使用铂电阻PT100或PT1000对环境温度进行监测。但是,常规的温度变送器固定了传感器型号(即只有一种单一的传感器,PT100和PT1000中的一种),针对PT100和PT1000传感器型号的不同而设计不同的信号采集处理电路,无法简单将PT100和PT1000进行互换,无论是变送器生产,还是用户使用上都不太灵活方便。
因此,目前亟需一种可同时适配PT100及PT1000两种型号传感器的变送器技术方案。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种传感器自适应切换技术方案,以同时适配PT100及PT1000两种型号传感器的采集变送。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供的技术方案如下。
一种传感器自适应切换电路,包括:
传感器驱动模块,接所述传感器,为所述传感器提供驱动信号、第一增益参考信号及第二增益参考信号;
传感器状态检测模块,其输入端接所述传感器驱动模块,对所述驱动信号进行检测,得到并输出接入状态信号;
第一增益放大模块,其输入端接所述传感器驱动模块,对所述驱动信号与所述第一增益参考信号进行差分放大,得到并输出第一温差信号;
第二增益放大模块,其输入端接所述传感器驱动模块,对所述驱动信号与所述第二增益参考信号进行差分放大,得到并输出第二温差信号;
温差信号输出切换模块,其输入端分别接所述传感器状态检测模块、所述第一增益放大模块及所述第二增益放大模块,在所述接入状态信号的控制下,对所述第一温差信号和所述第二温差信号中的一路进行选择输出;
其中,所述传感器包括第一热电阻和第二热电阻,所述接入状态信号反映所述传感器的接入状态,所述传感器的接入状态包括所述第一热电阻接入和所述第二热电阻接入,当所述传感器的接入状态为所述第一热电阻接入时,所述温差信号输出切换模块选择所述第一热电阻对应的温差信号向所述后级处理电路输出;当所述传感器的接入状态为所述第二热电阻接入时,所述温差信号输出切换模块选择所述第二热电阻对应的温差信号向所述后级处理电路输出。
可选地,所述传感器驱动模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及第五电阻;第一电源电压经依次串接的所述第一电阻及所述传感器后接地,所述第一电阻与所述传感器的公共端输出所述驱动信号;所述第一电源电压还经依次串接的所述第二电阻及所述第三电阻后接地,所述第二电阻与所述第三电阻的公共端输出所述第一增益参考信号;所述第一电源电压还经依次串接的所述第四电阻及所述第五电阻后接地,所述第四电阻与所述第五电阻的公共端输出所述第二增益参考信号。
可选地,所述传感器状态检测模块包括运算放大器、第六电阻、第七电阻及第八电阻,所述第一电源电压经依次串接的所述第六电阻及所述第七电阻后接地,所述运算放大器的反相输入端接所述第六电阻与所述第七电阻的公共端,所述运算放大器的同相输入端接所述驱动信号,所述运算放大器的同相输入端还经串接的所述第八电阻后接所述运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端输出所述接入状态信号。
可选地,所述第一增益放大模块包括第一仪表运算放大器、第九电阻及第一电容,所述第一仪表运算放大器的同相输入端接所述驱动信号,所述第一仪表运算放大器的反相输入端接所述第一增益参考信号,所述第一仪表运算放大器的第一增益电阻端与所述第一仪表运算放大器的第二增益电阻端之间串接有所述第九电阻,所述第一仪表运算放大器的正电源端接第二电源电压,所述第一仪表运算放大器的负电源端接第三电源电压,所述第一仪表运算放大器的反馈端接地,所述第一仪表运算放大器的输出端输出所述第一温差信号,所述第一电容的一端接地、另一端接所述第一仪表运算放大器的输出端。
可选地,所述第二增益放大模块包括第二仪表运算放大器、第十电阻及第二电容,所述第二仪表运算放大器的同相输入端接所述驱动信号,所述第二仪表运算放大器的反相输入端接所述第二增益参考信号,所述第二仪表运算放大器的第一增益电阻端与所述第二仪表运算放大器的第二增益电阻端之间串接有所述第十电阻,所述第二仪表运算放大器的正电源端接所述第二电源电压,所述第二仪表运算放大器的负电源端接所述第三电源电压,所述第二仪表运算放大器的反馈端接地,所述第二仪表运算放大器的输出端输出所述第二温差信号,所述第二电容的一端接地、另一端接所述第二仪表运算放大器的输出端。
可选地,所述温差信号输出切换模块包括双刀双掷模拟开关、第十一电阻及第十二电阻,所述双刀双掷模拟开关的正电源端接所述第二电源电压,所述双刀双掷模拟开关的负电源端接地,所述双刀双掷模拟开关的地端接地,所述双刀双掷模拟开关的控制端接所述接入状态信号,所述双刀双掷模拟开关的第一输入端接所述第一温差信号,所述双刀双掷模拟开关的第一输出端经串接的所述第十一电阻后对外输出,所述双刀双掷模拟开关的第二输入端接所述第二温差信号,所述双刀双掷模拟开关的第二输出端经串接的所述第十二电阻后对外输出。
可选地,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第四电阻、所述第六电阻及所述第七电阻的阻值相等,且所述第一热电阻和所述第二热电阻中的一个的阻值大于所述第一电阻的阻值、另一个的阻值小于所述第一电阻的阻值,所述第三电阻的阻值等于所述第一热电阻的阻值下限,所述第五电阻的阻值等于所述第二热电阻的阻值下限。
可选地,所述第一热电阻包括PT100和PT1000中的一种,所述第二热电阻包括PT100和PT1000中的另一种。
可选地,所述传感器自适应切换电路还包括模数转换器信号采集端口,所述模数转换器信号采集端口接所述温差信号输出切换模块的输出端。
一种温度变送器,包括上述任意一项所述的传感器自适应切换电路及后级处理电路,检测温度时,所述传感器可自由选择所述第一热电阻和所述第二热电阻中的一个接入,当所述第一热电阻接入时,所述温差信号输出切换模块选择所述第一热电阻对应的温差信号向所述后级处理电路输出;当所述第二热电阻接入时,所述温差信号输出切换模块选择所述第二热电阻对应的温差信号向所述后级处理电路输出。
如上所述,本发明的传感器自适应切换电路及温度变送器,至少具有以下有益效果:
结合传感器驱动模块及传感器状态检测模块对传感器的接入状态进行检测,通过第一增益放大模块和第二增益放大模块对传感器的采集信号进行不同增益的放大,以匹配后级处理电路的模数转换处理范围,再通过温差信号输出切换模块,根据传感器的接入状态选择与传感器相匹配的第一增益放大模块和第二增益放大模块中的一个对传感器的采集信号进行放大输出,可实现两种不同型号传感器的自适应切换变送。
附图说明
图1显示为本发明中传感器自适应切换电路的结构框图。
图2显示为本发明中传感器自适应切换电路的电路图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
首先,如图1所示,本发明提供一种传感器自适应切换电路,其包括:
传感器驱动模块,接传感器,为传感器提供驱动信号V0、第一增益参考信号V1及第二增益参考信号V2;
传感器状态检测模块,其输入端接传感器驱动模块,对驱动信号V0进行检测,得到并输出接入状态信号V3;
第一增益放大模块,其输入端接传感器驱动模块,对驱动信号V0与第一增益参考信号V1进行差分放大,得到并输出第一温差信号V4;
第二增益放大模块,其输入端接传感器驱动模块,对驱动信号V0与第二增益参考信号V2进行差分放大,得到并输出第二温差信号V5;
温差信号输出切换模块,其输入端分别接传感器状态检测模块、第一增益放大模块及第二增益放大模块,在接入状态信号V3的控制下,对第一温差信号V4和第二温差信号V5中的一路进行选择输出;
其中,传感器包括第一热电阻和第二热电阻,接入状态信号反映传感器的接入状态,传感器的接入状态包括第一热电阻接入和第二热电阻接入,当传感器的接入状态为第一热电阻接入时,温差信号输出切换模块选择第一热电阻对应的温差信号(第一温差信号V4和第二温差信号V5中的一路)对外输出;当传感器的接入状态为第二热电阻接入时,温差信号输出切换模块选择第二热电阻对应的温差信号(第一温差信号V4和第二温差信号V5中的一路)对外输出。
详细地,如图2所示,传感器驱动模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5;第一电源电压VCC1经依次串接的第一电阻R1及传感器PTR后接地GND,第一电阻R1与传感器PTR的公共端输出驱动信号V0;第一电源电压VCC1还经依次串接的第二电阻R2及第三电阻R3后接地GND,所述第二电阻R2与第三电阻R3的公共端输出第一增益参考信号V1;第一电源电压VCC1还经依次串接的第四电阻R4及第五电阻R5后接地GND,第四电阻R4与第五电阻R5的公共端输出第二增益参考信号V2。
详细地,如图2所示,传感器状态检测模块包括运算放大器U1、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8,第一电源电压VCC1经依次串接的第六电阻R6及第七电阻R7后接地GND,运算放大器U1的反相输入端接第六电阻R6与第七电阻R7的公共端,运算放大器U1的同相输入端接驱动信号V0,运算放大器U1的同相输入端还经串接的第八电阻R8后接运算放大器U1的输出端,运算放大器U1的输出端输出接入状态信号V3。
详细地,如图2所示,第一增益放大模块包括第一仪表运算放大器U2、第九电阻R9及第一电容C1,第一仪表运算放大器U2的同相输入端21接驱动信号V0,第一仪表运算放大器U2的反相输入端22接第一增益参考信号V1,第一仪表运算放大器U2的第一增益电阻端23与第一仪表运算放大器U2的第二增益电阻端24之间串接有第九电阻R9,第一仪表运算放大器U2的正电源端25接第二电源电压VCC2,第一仪表运算放大器U2的负电源端26接第三电源电压VCC3,第一仪表运算放大器U2的反馈端27接地GND,第一仪表运算放大器U2的输出端28输出第一温差信号V4,第一电容C1的一端接地GND、另一端接第一仪表运算放大器U2的输出端28。
详细地,如图2所示,第二增益放大模块包括第二仪表运算放大器U3、第十电阻R10及第二电容C2,第二仪表运算放大器U3的同相输入端31接驱动信号V0,第二仪表运算放大器U3的反相输入端32接第二增益参考信号V2,第二仪表运算放大器U3的第一增益电阻端33与第二仪表运算放大器U3的第二增益电阻端34之间串接有第十电阻R10,第二仪表运算放大器U3的正电源端35接第二电源电压VCC2,第二仪表运算放大器U3的负电源端36接第三电源电压VCC3,第二仪表运算放大器U3的反馈端37接地GND,第二仪表运算放大器U3的输出端38输出第二温差信号V5,第二电容C2的一端接地GND、另一端接第二仪表运算放大器U3的输出端38。
详细地,如图2所示,温差信号输出切换模块包括双刀双掷模拟开关U4、第十一电阻R11及第十二电阻R12,双刀双掷模拟开关U4的正电源端41接第二电源电压VCC2,双刀双掷模拟开关U4的负电源端42接地GND,双刀双掷模拟开关U4的地端43接地GND,双刀双掷模拟开关U4的控制端44接接入状态信号V3,双刀双掷模拟开关U4的第一输入端45接第一温差信号V4,双刀双掷模拟开关U4的第一输出端46经串接的第十一电阻R11后对外输出,双刀双掷模拟开关U4的第二输入端47接第二温差信号V5,双刀双掷模拟开关U4的第二输出端48经串接的第十二电阻R12后对外输出。
其中,传感器PTR包括第一热电阻和第二热电阻,第一热电阻包括PT100和PT1000中的一种,第二热电阻包括PT100和PT1000中的另一种,即,第一热电阻为PT100时第二热电阻为PT1000,第一热电阻为PT1000时、第二热电阻为PT100;第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第六电阻R6及第七电阻R7的阻值相等,且第一热电阻和第二热电阻中的一个(即PT1000)的阻值大于第一电阻R1的阻值、另一个的阻值(即PT100)小于第一电阻R1的阻值,第三电阻R3的阻值等于第一热电阻的阻值下限,第五电阻R5的阻值等于第二热电阻的阻值下限;传感器PTR包括第一热电阻和第二热电阻,第一热电阻包括PT100和PT1000中的一种,第二热电阻包括PT100和PT1000中的另一种,即,第一热电阻为PT100时第二热电阻为PT1000,第一热电阻为PT1000时、第二热电阻为PT100。
更详细地,如图2所示,整个传感器自适应切换电路的工作原理如下:
1)、在传感器驱动模块中,采用电桥方式对传感器PTR进行驱动,第一电阻R1及传感器PTR构成第一分压支路,对第一电源电压VCC1进行分压,得到驱动信号V0,当接入的传感器的阻值大于第一电阻R1的阻值时,驱动信号V0大于VCC/2,当接入的传感器的阻值小于第一电阻R1的阻值时,驱动信号V0小于VCC/2;第二电阻R2及第三电阻R3构成第二分压支路,对第一电源电压VCC1进行分压,得到第一增益参考信号V1;第四电阻R4及第五电阻R5构成第三分压支路,对第一电源电压VCC1进行分压,得到第二增益参考信号V2。
2)、在传感器状态检测模块中,第六电阻R6及第七电阻R7构成的分压网络对第一电源电压VCC1进行分压,运算放大器U1的反相输入端电压等于VCC/2,运算放大器U1的同相输入端驱动信号V0,当驱动信号V0大于VCC/2时,运算放大器U1输出的接入状态信号V3为高电平,这表示接入的传感器的阻值大于第一电阻R1的阻值,即接入电路的传感器为PT1000;当驱动信号V0小于VCC/2时,运算放大器U1输出的接入状态信号V3为低电平,这表示接入的传感器的阻值小于第一电阻R1的阻值,即接入电路的传感器为PT100。
3)、由于传感器可以接入两种型号(PT100或者PT1000),不同型号的传感器得到的驱动信号V0的范围不一样,为了将驱动信号V0转换成后级处理电路中模数转换器可有效识别的信号,需要针对不同型号的传感器分别设计一个增益放大模块,设计的第一增益放大模块和第二增益放大模块结构一样,增益电阻(第九电阻R9及第十电阻R10)的阻值不同,其增益放大倍数与增益电阻的阻值相关,通过调节增益电阻的阻值可将驱动信号V0转换匹配到模数转换器的采集检测范围(如0~3.3V),得到第一温差信号V4及第二温差信号V5;
4)、在温差信号输出切换模块中,通过双刀双掷模拟开关U4对第一温差信号V4及第二温差信号V5进行选择输出,当接入状态信号V3为高电平时,双刀双掷模拟开关U4中的第一路开关截止、第二路开关导通,即第一输出端46关闭、第二输出端48打开,选择PT1000对应的第二增益放大模块进行放大输出;当接入状态信号V3为低电平时,双刀双掷模拟开关U4中的第一路开关导通、第二路开关截止,即第一输出端46打开、第二输出端48关闭,选择PT100对应的第一增益放大模块进行放大输出。
需要说明的是,上述实施例中仅仅是以PT100和PT1000进行举例说明,还可以包括其他型号的热电阻,在此不作限定;在温度范围为-50~150℃,PT100的阻值变化范围为80.31~157.33Ω,PT1000的阻值变化范围为803.063~1573.251Ω。
与此对应的,在本发明的一可选实施例中,第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第六电阻R6及第七电阻R7的阻值均为500Ω,第一电源电压VCC1为3.3V,当传感器PTR为PT100时(即PT100接入电路),传感器PTR上分压得到的驱动信号V0为0.453~0.780V;当传感器PTR为PT1000时(即PT1000接入电路),传感器PTR上分压得到的驱动信号V0为2.0626~2.5223V。此时,PT100和PT1000对应的驱动信号V0的范围不一致,通过检测此时电压值并与第七电阻R7的分压1.65V比较,当接入PT100时,运算放大器U1输出低电平,当接入PT1000时,运算放大器U1输出高电平。后级处理电路的模数转换器检测范围为0~3.3V,为了提高模数转换器对温度信号分辨能力,当温度在-50~150℃变化时,第一增益放大模块和第二增益放大模块的输出信号(即第一温差信号V4和第二温差信号V5)应尽量为0~3.3V,第一仪表运算放大器U2及第二仪表运算放大器U3均采用仪表运放INA128,其增益为其中,Rg为增益电阻(第九电阻R9及第十电阻R10),根据对应驱动信号V0的采集范围和0~3.3V的目标范围,计算第九电阻R9及第十电阻R10的阻值,得到第九电阻R9的阻值为5.48KΩ,第十电阻R10的阻值位8.739KΩ。
可选地,传感器自适应切换电路还包括模数转换器信号采集端口,模数转换器信号采集端口接温差信号输出切换模块的输出端,通过该模数转换器信号采集端口与后级处理电路的模数转换器连接并将第一温差信号V4和第二温差信号V5中的一个输入到模数转换器进行模数转换,模数转换后的信号再进行后续放大或者电压电流转换等处理。
其次,基于上述传感器自适应切换电路,本发明还提供一种温度变送器,其包括上述传感器自适应切换电路及后级处理电路,检测温度时,传感器可自由选择第一热电阻和第二热电阻中的一个接入,当第一热电阻接入时,温差信号输出切换模块选择第一热电阻对应的温差信号向后级处理电路输出;当第二热电阻接入时,温差信号输出切换模块选择第二热电阻对应的温差信号向后级处理电路输出。通过上述传感器自适应切换电路,可自由实现两种不同型号传感器的信号切换变送,使得一个温度变送器可同时适配两种不同型号的(温度)传感器。
综上所述,本发明所提供的传感器自适应切换电路及温度变送器,结合传感器驱动模块及传感器状态检测模块对传感器的接入状态进行检测,通过第一增益放大模块和第二增益放大模块对传感器的采集信号进行不同增益的放大,以匹配后级处理电路的模数转换处理范围,再通过温差信号输出切换模块,根据传感器的接入状态选择与传感器相匹配的第一增益放大模块和第二增益放大模块中的一个对传感器的采集信号进行放大输出,可实现两种不同型号传感器的自适应切换变送。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种传感器自适应切换电路,其特征在于,包括:
传感器驱动模块,接所述传感器,为所述传感器提供驱动信号、第一增益参考信号及第二增益参考信号;
传感器状态检测模块,其输入端接所述传感器驱动模块,对所述驱动信号进行检测,得到并输出接入状态信号;
第一增益放大模块,其输入端接所述传感器驱动模块,对所述驱动信号与所述第一增益参考信号进行差分放大,得到并输出第一温差信号;
第二增益放大模块,其输入端接所述传感器驱动模块,对所述驱动信号与所述第二增益参考信号进行差分放大,得到并输出第二温差信号;
温差信号输出切换模块,其输入端分别接所述传感器状态检测模块、所述第一增益放大模块及所述第二增益放大模块,在所述接入状态信号的控制下,对所述第一温差信号和所述第二温差信号中的一路进行选择输出;
其中,所述传感器包括第一热电阻和第二热电阻,所述接入状态信号反映所述传感器的接入状态,所述传感器的接入状态包括所述第一热电阻接入和所述第二热电阻接入,当所述传感器的接入状态为所述第一热电阻接入时,所述温差信号输出切换模块选择所述第一热电阻对应的温差信号向后级处理电路输出;当所述传感器的接入状态为所述第二热电阻接入时,所述温差信号输出切换模块选择所述第二热电阻对应的温差信号向后级处理电路输出。
2.根据权利要求1所述的传感器自适应切换电路,其特征在于,所述传感器驱动模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及第五电阻;第一电源电压经依次串接的所述第一电阻及所述传感器后接地,所述第一电阻与所述传感器的公共端输出所述驱动信号;所述第一电源电压还经依次串接的所述第二电阻及所述第三电阻后接地,所述第二电阻与所述第三电阻的公共端输出所述第一增益参考信号;所述第一电源电压还经依次串接的所述第四电阻及所述第五电阻后接地,所述第四电阻与所述第五电阻的公共端输出所述第二增益参考信号。
3.根据权利要求2所述的传感器自适应切换电路,其特征在于,所述传感器状态检测模块包括运算放大器、第六电阻、第七电阻及第八电阻,所述第一电源电压经依次串接的所述第六电阻及所述第七电阻后接地,所述运算放大器的反相输入端接所述第六电阻与所述第七电阻的公共端,所述运算放大器的同相输入端接所述驱动信号,所述运算放大器的同相输入端还经串接的所述第八电阻后接所述运算放大器的输出端,所述运算放大器的输出端输出所述接入状态信号。
4.根据权利要求3所述的传感器自适应切换电路,其特征在于,所述第一增益放大模块包括第一仪表运算放大器、第九电阻及第一电容,所述第一仪表运算放大器的同相输入端接所述驱动信号,所述第一仪表运算放大器的反相输入端接所述第一增益参考信号,所述第一仪表运算放大器的第一增益电阻端与所述第一仪表运算放大器的第二增益电阻端之间串接有所述第九电阻,所述第一仪表运算放大器的正电源端接第二电源电压,所述第一仪表运算放大器的负电源端接第三电源电压,所述第一仪表运算放大器的反馈端接地,所述第一仪表运算放大器的输出端输出所述第一温差信号,所述第一电容的一端接地、另一端接所述第一仪表运算放大器的输出端。
5.根据权利要求4所述的传感器自适应切换电路,其特征在于,所述第二增益放大模块包括第二仪表运算放大器、第十电阻及第二电容,所述第二仪表运算放大器的同相输入端接所述驱动信号,所述第二仪表运算放大器的反相输入端接所述第二增益参考信号,所述第二仪表运算放大器的第一增益电阻端与所述第二仪表运算放大器的第二增益电阻端之间串接有所述第十电阻,所述第二仪表运算放大器的正电源端接所述第二电源电压,所述第二仪表运算放大器的负电源端接所述第三电源电压,所述第二仪表运算放大器的反馈端接地,所述第二仪表运算放大器的输出端输出所述第二温差信号,所述第二电容的一端接地、另一端接所述第二仪表运算放大器的输出端。
6.根据权利要求5所述的传感器自适应切换电路,其特征在于,所述温差信号输出切换模块包括双刀双掷模拟开关、第十一电阻及第十二电阻,所述双刀双掷模拟开关的正电源端接所述第二电源电压,所述双刀双掷模拟开关的负电源端接地,所述双刀双掷模拟开关的地端接地,所述双刀双掷模拟开关的控制端接所述接入状态信号,所述双刀双掷模拟开关的第一输入端接所述第一温差信号,所述双刀双掷模拟开关的第一输出端经串接的所述第十一电阻后对外输出,所述双刀双掷模拟开关的第二输入端接所述第二温差信号,所述双刀双掷模拟开关的第二输出端经串接的所述第十二电阻后对外输出。
7.根据权利要求6所述的传感器自适应切换电路,其特征在于,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第四电阻、所述第六电阻及所述第七电阻的阻值相等,且所述第一热电阻和所述第二热电阻中的一个的阻值大于所述第一电阻的阻值、另一个的阻值小于所述第一电阻的阻值,所述第三电阻的阻值等于所述第一热电阻的阻值下限,所述第五电阻的阻值等于所述第二热电阻的阻值下限。
8.根据权利要求7所述的传感器自适应切换电路,其特征在于,所述第一热电阻包括PT100和PT1000中的一种,所述第二热电阻包括PT100和PT1000中的另一种。
9.根据权利要求8所述的传感器自适应切换电路,其特征在于,所述传感器自适应切换电路还包括模数转换器信号采集端口,所述模数转换器信号采集端口接所述温差信号输出切换模块的输出端。
10.一种温度变送器,其特征在于,包括权利要求1-9中任意一项所述的传感器自适应切换电路及后级处理电路,检测温度时,所述传感器可自由选择所述第一热电阻和所述第二热电阻中的一个接入,当所述第一热电阻接入时,所述温差信号输出切换模块选择所述第一热电阻对应的温差信号向所述后级处理电路输出;当所述第二热电阻接入时,所述温差信号输出切换模块选择所述第二热电阻对应的温差信号向所述后级处理电路输出。
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| SU1281926A1 (ru) * | 1985-05-22 | 1987-01-07 | Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Опытным Производством Института Металлофизики Ан Усср | Устройство дл контрол исправности термоэлектрических преобразователей |
| JP2500805B2 (ja) * | 1986-09-09 | 1996-05-29 | 株式会社日立製作所 | 自動車用空調機の温度制御装置 |
| CN1047442C (zh) * | 1995-06-06 | 1999-12-15 | 罗斯蒙德公司 | 用于过程控制系统中的温度变送器的传感器开路诊断系统 |
| JP2009168611A (ja) * | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線固体撮像素子 |
| JP5745205B2 (ja) * | 2008-08-22 | 2015-07-08 | 木村 光照 | 加熱励振を利用した熱伝導型気圧センサ |
| EP3035015B1 (en) * | 2014-12-15 | 2017-04-12 | Melexis Technologies NV | Ir sensor for ir sensing based on power control |
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