工業(yè)領(lǐng)域?qū)囟鹊臏y量精度要求較高，本文介紹一種恒溫箱應(yīng)用精密溫度傳感電路的設(shè)計方案：用熱電阻PT100溫度傳感器和致遠(yuǎn)的隔離測溫模塊可實現(xiàn)高精度的溫度采集，對環(huán)境干擾不敏感。

?恒溫箱的介紹及使用場景

恒溫箱可對產(chǎn)品的物理或其他相關(guān)特性進(jìn)行環(huán)境模擬測試，以判斷產(chǎn)品的性能，是否仍然能夠符合預(yù)定要求，以便供產(chǎn)品設(shè)計、鑒定及出廠檢驗用。恒溫箱一般由箱體、發(fā)熱體、制冷器、測溫儀或溫度采集器、溫控器、空氣循環(huán)系統(tǒng)和信號系統(tǒng)等組成，特殊用途的恒溫箱還有加濕器、壓縮機(jī)、防爆裝置等。例如在實驗室應(yīng)用中，為了得到更加準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)，對于恒溫實驗環(huán)境要求嚴(yán)格。所以針對實驗室來說，恒溫箱的作用顯得相當(dāng)重要，對于實驗室的研究過程以及研究結(jié)果將產(chǎn)生很大的影響。同時在工業(yè)生產(chǎn)過程中對于恒溫箱的要求也相對更加嚴(yán)格，比如質(zhì)量的可靠性、恒溫箱的維護(hù)管理費用、恒溫箱的本身價位、溫度采集及控溫精度等，這些對于工業(yè)上的批量生產(chǎn)產(chǎn)品的企業(yè)都是相當(dāng)重要的。隨著恒溫箱的技術(shù)進(jìn)步，以及用戶對智能化的需求，這種設(shè)備對溫度的控制要求不僅越來越高，而且也希望具備遠(yuǎn)程傳輸及控制功能。

?方案設(shè)計

圖1恒溫箱整體方案框圖

該方案使用了致遠(yuǎn)的M1106/M1107系列核心板、DC-DC隔離電源系列E_UHBDD-10W、ZM602 WiFi模塊、LoRa射頻模塊ZM68S、TPS02RAH雙通道熱電阻隔離測溫模塊，可以實現(xiàn)恒溫箱內(nèi)完全電氣隔離，見圖 2。方案使用模塊及性能優(yōu)點如下：

圖2方案使用模塊及性能優(yōu)點

M1106/M1107系列核心板可作為恒溫箱的主控板，板載低功耗應(yīng)用處理器，搭載Linux操作系統(tǒng)。核心板上搭配外圍的Wi-Fi、LoRa，可以實時遠(yuǎn)程收發(fā)數(shù)據(jù)，對恒溫箱進(jìn)行監(jiān)控、升級，及時了解溫度曲線的全面情況。

M1106/M1107系列產(chǎn)品特性：

• 內(nèi)核ARM926EJ-S ；
• 主頻804MHz；
• 內(nèi)存64M DDR2；
• 低功耗、高性能；
• 工作環(huán)境溫度-40℃~+80℃。

E_UHBDD-10W隔離電源模塊，用于主控板的隔離電源供電，可以提供優(yōu)異的EMS性能。

E_UHBDD-10W產(chǎn)品特性：

隔離電壓1500VDC；

輸入電壓范圍9V~36V；

效率高達(dá)87%；

可持續(xù)短路，自恢復(fù)；

輸出過壓保護(hù)、輸出過流保護(hù)；

工作環(huán)境溫度-40℃~+85℃。

TPS02RAH雙通道熱電阻隔離測溫模塊，只需接入 PT100熱電阻，即可完成溫度的采集，采用標(biāo)準(zhǔn) IIC 接口直接輸出以℃為單位的溫度數(shù)據(jù)。模塊的測溫精度高達(dá)0.02%±0.1℃，分辨率高達(dá)0.01℃。模塊內(nèi)置電氣隔離，保障測量結(jié)果不受干擾。采用超小的體積設(shè)計，更易于集成到各種測溫設(shè)備中。

TPS02RAH產(chǎn)品特性：

兩通道PT100熱電阻測量

0.01℃測溫分辨率；

0.02%±0.1℃測溫誤差；

10ppm±0.1℃溫漂；

I2C通信接口；

隔離電壓4000Vrms；

3.3V 供電電壓；

DIP16小體積封裝；

溫度報警輸出；

工作環(huán)境溫度-40℃~+85℃。