(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210485764.9 (22)申请日 2022.05.06 (71)申请人 青岛汉泰电子有限公司 地址 266000 山东省青岛市崂山区科 苑经 七路121号 (72)发明人 李明远　郝春华　 (74)专利代理 机构 北京天盾知识产权代理有限 公司 11421 专利代理师 郑艳春 (51)Int.Cl. G05B 19/042(2006.01) G01R 19/25(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种测量电路 (57)摘要 本发明公开了一种测量电路， 包括： LDO供电 模块、 MCU、 隔离模块、 ADC采集模块、 测量通道选 择模块、 测量模式选择模块和板卡； 所述板卡设 有24路测量通道， 且该24路测量通道包括： 电压 测量通道、 热电偶测量通道和热电阻测量通道， 且根据需求可以对电压测量通道、 热电偶测量通 道和热电阻测量通道任意分配， 所述测量模式选 择模块包括电压测量选择电路、 热电阻测量选择 电路和热电偶测量选择电路， 本发 明在无需外接 电压测量设备的情况下， 完全能够满足电压、 热 电偶和热电阻温度的同步测量， 节约了生产成本 的同时， 使得用户使用更加的便捷。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 114879556 A 2022.08.09 CN 114879556 A 1.一种测量电路， 其特征在于， 包括： MCU、 隔离模块、 ADC采集模块、 测量通道选择模块、 测量模式选择模块、 板卡和LDO供电模块； 所述板卡设有多路测量通道， 且该多路测量通道包括： 电压测量通道、 热电偶测量通道 和热电阻测量 通道； 所述测量通道选择模块包括： 多路开关、 电流源和3 ‑8译码器， 所述多路开关的控制端 通过耦接电流源或3 ‑8译码器耦接 MCU； 所述测量模式选择模块包括： 电压测量选择电路、 热电阻测量选择电路和热电偶测量 选择电路， 且所述电压测量选择电路、 热电阻测量选择电路和热电偶测 量选择电路的输入 端均通过隔离模块耦接 MCU； 所述隔离模块包括： S PI隔离、 光耦隔离和电源隔离； 所述ADC采集模块包括： 第一ADC和第二ADC， 所述第一ADC和第二ADC均具有2组差分输 入端， 所述第一ADC的一路输入端耦接电压测量选择电路， 用于采集测量电压， 所述第一AD C 的另一路输入端耦接热电阻测量选择电路， 用于采集测量热电阻的温度电压； 所述第二AD C 的其中一路输入端 耦接热电阻测量选择电路， 用于采集热电偶的温度电压 。 2.根据权利要求1所述的一种测量电路， 其特征在于： 所述电压测量通道、 热电偶测量 通道和热电阻测量 通道能够任意分配多路测量 通道的数量。 3.根据权利 要求1所述的一种测量电路， 其特征在于： 所述MCU通过选择耦接3 ‑8译码器 耦接多路开关， 测量电压和热电偶温度电压； 所述MCU通过选择耦接电流源耦接多路开关， 测量热电阻温度电压； 所述多路开关的每一路开关均具有2路输出控制引脚， 其中一路控制引脚耦接测量模 式选择模块， 另一路控制引脚耦接 板卡的24路测量 通道。 4.根据权利要求1所述的一种测量电路， 其特征在于： 所述电压测量选择电路包括： 固 态继电器、 分压电路和放大电路； 所述固态继电器的具有2个输出引脚， 其中一个输出引脚通过串联分压电路加载于放 大电路的正向输入端， 通过所述放大电路的输出端为第一AD C的输入端提供电压信号， 另一 个输出引脚耦接测量 通道选择模块中的多路开关； 所述固态继电器、 分压电路和放大电路均具有2路输出， 其中一路为第一ADC提供正电 压， 另一路为第一ADC提供负电压 。 5.根据权利要求1所述的一种测量电路， 其特征在于： 所述热电阻测量选择电路具有级 联连接的2个固态继电器， 且所述固态继电器也具有2个输出引脚， 其中一个输出引脚耦接 第一ADC， 为第一ADC的输入端提供热电阻的温度电压信号， 另一个输出引 脚耦接测量通道 选择模块中的多路开关。 6.根据权利要求1所述的一种测量电路， 其特征在于： 所述热电偶测量选择电路的固态 继电器具有2个输出引脚， 其中一个输出引脚耦接第二ADC， 为第二DC的输入端提供热电耦 的温度电压信号， 另一个输出引脚耦接测量 通道选择模块中的多路开关。 7.根据权利要求1所述的一种测量电路， 其特征在于： 所述LDO供电模块为MCU、 隔离模 块、 ADC采集模块、 测量 通道选择模块、 测量模式选择模块和板卡供电。 8.根据权利要求1所述的一种测量电路， 其特征在于： 所述MCU通过SPI隔离与ADC采集 模块耦接， S PI隔离用于确保ADC在额定的工作电压 工作不受大电压的损坏；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114879556 A 2所述MCU通过光耦隔离与测量通道选择模块耦接， 光耦 隔离的速度快， 用于快速保护测 量通道选择模块 不被损坏； 且所述MCU通过电源隔离与LDO供电模块耦接， 电源隔离采用磁隔离方式， 用于稳定的 隔离大电压的输入。 9.根据权利要求1所述的一种测量电路， 其特征在于： 在测量热电偶温度时， 所述测量 电路还包括冷端温度传感器， 该冷端温度传感器通过耦接MCU将待测端的冷端温度电压与 第二ADC采集的电压通过计算比较， 计算得到的为实际的待测端的温度电压 。 10.根据权利要求3所述的一种测量电路， 其特征在于： 在测量热电阻温度时， 所述MCU 通过电流源提供的电流与所述测量的热电阻温度电压计算得到热电阻的阻值 R0， 再通过转 换为温度的函数公式计算即得到待测端的温度测量 值； 其中， 当热电阻温度特性在 ‑200～0℃时， 函数公式为： TR＝R0[1+A t+2Bt+3Ct(t‑100)]； 当热电阻温度特性在0～85 0℃时， 函数公式为： TR＝R0(1+A t+2Bt)； 其中， A＝3.90802 ×10‑3； B＝‑5.802×10‑7； C＝‑4.27350×10‑12； t为铂热电阻温度特性 的度数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114879556 A 3