摘 要：介紹了一種新型的補償式溫度巡檢電路，該電路通過巧妙的設計克服了傳統(tǒng)三線制檢測方法中測量導線對測量結果的影響，提高了溫度檢測精度。同時該電路通過分組共享的方式完成對多路溫度信號的巡檢，降低了溫度巡檢電路的復雜度和成本。試驗數據驗證了該檢測電路的精確性和實用性。

1 引言

溫度的檢測是通過檢測溫度傳感器的電阻值并對阻值與溫度曲線關系進行換算來實現的。為了降低溫度巡檢電路測量復雜度，工程中常采用三線制測量方法進行溫度測量。測量電路示意圖如圖1所示。

Rx1~RxN 分別為溫度傳感器1~N 的電阻值。以Rx1測量為例,設連接溫度傳感器1的三根導線電阻均為RL1,當模擬開關K1閉合時,有:

由式(1)可以看出，Rx1的測量精度受到RL1的影響。工程實際中，RL1的值往往不易測量或是不可知的，如果RL1相對與Rx1不能忽略時，則測量結果相對于實際溫度傳感器的電阻值偏差較大。另外，對于N個溫度測量，需要N個恒流源，成本較高。

2 三線制導線壓降補償機理

以采樣單個溫度傳感器電阻值為例，分析三線制導線壓降補償的工作機理。

三線制導線壓降補償電路示意圖如圖2所示。

Rx 為溫度傳感器電阻值,當模擬開關的片選A1A0=00時,圖示的三個開關閉合時,電路對Rx 進行測量。從圖中可以看出:

由于T1-P2經過模擬開關后送入運算放大器的同相輸入端,輸入電流很小(<10nA),可忽略不計,即i4=0。[!--empirenews.page--]

同理,i3=0,由此可以得出:

V3和V4經后端跟隨､減法及反相電路后得到Vo,計算步驟如下:

由于在工程實際中，連接同一個被測溫度傳感器的三根線材質和長度基本一致，因此有RL0=RL1,從而V8=-I×Rx,最后得到溫度傳感器的電阻值：

由上式可見，測量得到的Rx 值不受導線電阻的影響。

從上面的分析可以看出,該檢測方法補償了導線壓降,消除了導線電阻對測量電阻的影響,提高了測量精度。