專利名稱：步進電機驅(qū)動的溫度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車溫度表，具體涉及一種檢測機油溫度的步進電機 驅(qū)動的溫度表。
技術(shù)背景以前，柴油發(fā)動機的機油溫度檢測一般采用機械式溫度表，或十字線圈驅(qū)動指針的溫度表，或者LED顯示的儀表。這些儀表主要有以下確定l.機械式 溫度表不但無法進行遠程數(shù)據(jù)傳輸，而且對于傳感器輸出電壓在工作溫度范圍 內(nèi)相對于理想擬合直線的偏差很大，致使其線性度差；另外機械式溫度表工作 過程中機械磨損較大，使用壽命短；2.十字線圈采用游絲作為阻尼和回零，由 于游絲具有典型的非線性，使所指示溫度值在刻度盤上為非線性，該非線性修 正困難，導(dǎo)致溫度表整體線性度差，由于十字線圈驅(qū)動指針的溫度表的刻度線 采用非線性刻度來適應(yīng)其非線性特性，不適合人們的線性思維方式，溫度表通 過十字線圈的游絲驅(qū)動指針復(fù)位，由于游絲作往復(fù)運動，會降低其彈性和使用 壽命，最終導(dǎo)致整個儀表使用壽命短，在惡劣的發(fā)動機環(huán)境下其壽命更短；3. LED 顯示的儀表不符合使用者已經(jīng)形成的習(xí)慣，很多發(fā)動機廠商不采用LED顯示的 溫度表。此外，以上三種溫度表的線性調(diào)整和零點、滿度調(diào)整一般采用電位器 手動進行調(diào)試，這種方式需要反復(fù)調(diào)試才能達到相應(yīng)的精度要求，調(diào)試過程非 常麻煩，調(diào)試精度和重復(fù)性也較差；而且調(diào)試時間一般大于30分鐘/臺，隨著 時間的推移參數(shù)發(fā)生變化，容易導(dǎo)致零點和滿度飄移，以及線性度發(fā)生變化。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種步進電機驅(qū)動的溫度表，它整體線性度 好，儀表電流輸出穩(wěn)定，具有數(shù)據(jù)遠程傳輸能力，并且零度和滿度的調(diào)整方法 簡單。本實用新型的目的是這樣來實現(xiàn)的 一種步進電機驅(qū)動的溫度表，包括單片機、以及用于采集汽車發(fā)動機機油溫度的熱電阻傳感器，還包括一個與電源連接的電壓基準電路；以及一個電連接在單片機與電壓基準源之間的信號處理 放大電路，信號處理放大電路將熱電阻傳感器的變化量轉(zhuǎn)化為電壓信號并經(jīng)放 大后輸入到單片機內(nèi)進行處理；以及將單片機處理的輸出信號放大后輸出到步 進電機的電機驅(qū)動電路，電機驅(qū)動電路電連接在單片機與步進電機之間；以及 一用于將單片機輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號的線性轉(zhuǎn)換電路，線性轉(zhuǎn)換電 路與單片機的SPI輸出接口電連接；單片機的11腳及12腳經(jīng)導(dǎo)線引出分別與 電路板上設(shè)置的兩個用于滿度調(diào)整或零點調(diào)整接口焊接。采用了上述方案，信號處理放大電路電連接在單片機與熱電阻傳感器之間， 信號處理放大電路中一級運算放大器信號輸出引腳通過反饋電阻與其電阻一端 連接，電阻用于傳感器的線性修正，減小傳感器輸出電壓在工作溫度范圍內(nèi)相 對于理想擬合直線的偏差，在輸入級經(jīng)信號處理放大電路修正并通過單片機處 理后，溫度表的線性度可以提高到0.2%以內(nèi)。電機驅(qū)動電路電連接在單片機與 步進電機之間，通過電機驅(qū)動電路將單片機輸出信號放大，可確保步進電機工 作可靠性。線性轉(zhuǎn)換電路與單片機的SPI輸出接口電連接，用于將單片機輸出的電壓 信號轉(zhuǎn)換成電流信號的線性轉(zhuǎn)換電路，通過線性轉(zhuǎn)換電路，可將單片機處理的 電壓信號轉(zhuǎn)換為4-20mA的電流信號輸出，作為熱電阻傳感器溫度信號的遠程傳 輸，并送到發(fā)動機的其它單元作為這些單元的信號輸入。電阻通過穩(wěn)壓二極管 與穩(wěn)壓電源連接，由于線性轉(zhuǎn)換電路中二級運算放大器允許輸入的共模電壓為 電源電壓-l. 5V，通過穩(wěn)壓二極管可使二級運算放大器最大共模電壓為-3. 3V， 穩(wěn)壓二極管保證線性轉(zhuǎn)換電路的可靠性和穩(wěn)定輸出。單片機的11腳及12腳經(jīng)導(dǎo)線引出分別與電路板上設(shè)置的兩個用于滿度調(diào) 整或零點調(diào)整接口焊接，由于熱電阻傳感器表現(xiàn)為電阻變化，采用標準電阻箱 代替電位器，將輸入端與標準電阻箱(精度為0. Ol歐姆)連接，通過滿度調(diào)整 或零點調(diào)整接口，由單片機對當前零點或滿期度對應(yīng)的電壓采樣，通過單片機 內(nèi)預(yù)置的程序自動修正，實現(xiàn)對溫度表零點或滿度的調(diào)整。因此，本實用新型零點調(diào)整和滿度調(diào)整簡單，而且整個調(diào)整時間小于2分鐘，并且可以減少人工 操作時間和元件的參數(shù)不一致帶來的誤差，確保調(diào)整精度。電壓基準電路中包含一個三端可調(diào)分流基準源，三端可調(diào)分流基準源不僅 具備溫度補償溫度系數(shù)低性，并且具有良好的熱穩(wěn)定性能以及去耦性能，可為 信號處理放大電路中的電橋電路提供標準基準源，加強電路穩(wěn)定性。此外，三 端可調(diào)分流基準源典型動態(tài)阻抗為0. 2Q,在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極 管，例如，數(shù)字電壓表，運放電路、可調(diào)壓電源，開關(guān)電源等等。三端可調(diào)分 流基準源內(nèi)部含有一個2. 5V的基準電壓，所以當在REF端引入輸出反饋時，器 件可以通過從陰極到陽極很寬范圍的分流，控制輸出電壓。該實用新型在野外加油車上進行測試試驗， 一次性地通過相應(yīng)的試驗，實 現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠程傳輸和溫度線性指示，滿足其野外作業(yè)的高可靠性。該溫度儀 表的線性度高于測試中的野外作業(yè)的參數(shù)要求，輸出4-20mA在用于PLC對其進 行采集，精度完全滿足要求，并且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。該儀表電路適合采用 PTIOO、 CU50以及熱電阻為溫度傳感器的儀表。
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細說明。對于 所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，從對本實用新型的詳細說明中，本實用新型的 上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。


圖1為本實用新型步進電機驅(qū)動的溫度表的電路框圖； 圖2為圖1中的穩(wěn)壓電源的電路示意圖； 圖3為圖1中的表盤背光指示電路示意圖； 圖4為圖1中的信號處理放大電路的示意圖； 圖5為圖1中的電壓基準電路的示意圖； 圖6為圖1中的電機驅(qū)動電路與單片機連接的電路示意圖； 圖7為圖1中的線性轉(zhuǎn)換電i 各的示意圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的步進電機驅(qū)動的溫度表，包括單片機、以及用于采集汽車發(fā)動機機油溫度的熱電阻傳感器，還包括一個與電源連接的電壓基準電路；以及一個電連接在單片機與電壓基準源之間的信號處理放大電路，信號處 理放大電路將熱電阻傳感器的變化量轉(zhuǎn)化為電壓信號并經(jīng)放大后輸入到單片機 內(nèi)進行處理；以及將單片機處理的輸出信號放大后輸出到步進電機的電機驅(qū)動 電路，電機驅(qū)動電路電連接在單片機與步進電機之間；以及一用于將單片機輸 出的電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號的線性轉(zhuǎn)換電路，線性轉(zhuǎn)換電路與單片機的SPI 輸出接口電連接；單片機的11腳及12腳經(jīng)導(dǎo)線引出分別與電路板上設(shè)置的兩 個用于滿度調(diào)整或零點調(diào)整接口焊接。參照圖l及圖2,本實用新型的步進電機驅(qū)動的溫度表，汽車蓄電池的輸出 電壓VBAT電壓范圍在20V到28V之間，通過導(dǎo)線分別與穩(wěn)壓電源以及背光指示 電路連接。穩(wěn)壓電源中的二極管Dl陽極與VBAT連接，二極管Dl陰極引出一電 源V3，該電源的電壓為24V。 二極管Dl陰極與電阻R1連接，電阻M與電容C2 以及電解電容C3構(gòu)成限流濾波電路，限流濾波電路通過電阻R1限制電源供電 電流，同時由電容C2、電解電容C3濾除高次諧波，〗吏穩(wěn)壓電源具備承受群脈沖 干擾的性能，以及電瞬變傳導(dǎo)的抗擾性。電阻R1的另一端與穩(wěn)壓器IC1的輸入 引腳3連接，穩(wěn)壓器IC1、電阻R2、 R3、 R4、電容C4組成穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓器IC1 采用的型號為LM317LH。汽車蓄電池輸出的電壓經(jīng)過穩(wěn)壓電源限流濾波以及穩(wěn)壓 后，由穩(wěn)壓器IC1的2腳將穩(wěn)定的電壓VCC輸出。由圖中所給出的元件參數(shù)可 以計算出穩(wěn)壓電源的輸出電壓為VCC=1. 25V(1十(R3〃R4) /R2+Iadj*R2由于IC1的調(diào)節(jié)電流很小，忽略Iadj的影響，則電路的輸出值近似為 VCC=1.25V(1+ (R3//R4) /R3) 由R3=1.5k, R4=20K， R2=470 則VCC=5. OIV。穩(wěn)壓器IC1的2腳連接的電解電容C1及C21用于儲能，當電源斷電后，可 以保證單片機保存相應(yīng)數(shù)據(jù)和步進電機復(fù)位時所需要的能量，使得停電后有足 夠的能量使步進電機驅(qū)動溫度表指針回到零刻度。穩(wěn)壓電源通過輸出支路分別與單片機、電壓基準電路、信號處理放大電路、表盤背光指示電路、電機驅(qū)動 電路以及線性轉(zhuǎn)換電路連接，向各電路單元提供所需電源。參照圖l及圖3,溫度表的表盤背光指示電路由并聯(lián)的三條并聯(lián)的支路組成， 支路一由電阻R5串聯(lián)發(fā)光二極管D3、 D4構(gòu)成，支路二由電阻R6串聯(lián)發(fā)光二極 管D5、 D6構(gòu)成，支i 各三由電阻R7串聯(lián)發(fā)光二極管D7、 D8構(gòu)成，電阻R5、 R6、 R7為各自所在支路起限流作用。表盤背光指示電路一端與V3連接，另一端通過 二極管D2與地連接。為保證發(fā)光二極管的亮度變化不大，本實用新型中減少發(fā) 光二極管的串聯(lián)個數(shù)增大限流電阻的阻值，使電流受電壓影響的減小，如R5、 D3、 D4組成的支路中電流大小為(V3-VD3-VD4) /R5= (24V-3. 4V) /4. 7K-5mA, 當電源電壓變化為28V時電流約為5. 5mA，當電源電壓變^:為20V時電流約為 4. 5mA，整個電流隨電壓的變化在士O. 5mA以內(nèi)，保證了發(fā)光二極管的亮度變化 滿足要求。參照圖1及圖5， 一個與電源電連接的電壓基準電路，電壓基準電路中包 含一個三端可調(diào)分流基準源，三端可調(diào)分流基準源為TL431ACLP芯片。該三端 可調(diào)分流基準源的引腳1與地連接，其引腳3通過電阻R8與穩(wěn)壓電源的抽頭V3 連接，其引腳1還通過串聯(lián)的兩個電阻R16、 R9與引腳3連接，作為采集反饋 信號的電阻R16 —端與三端可調(diào)分流基準源的引腳2連接。電壓基準電路輸出 5V的電壓V2。 TL431ACLP的內(nèi)部含有一個2. 5V的基準電壓，當在其引腳2(REF 端)引入輸出反饋時，使其可以通過從陰極到陽極很寬范圍的分流，控制輸出 電壓V2。當R9和R16的阻值確定時，兩者對V2的分壓引入反饋，若V2增大， 反饋量增大，TL431ACLP的分流也就增加，從而又導(dǎo)致V2下降。因此，深度的 負反饋電路必然在VI等于基準電壓處穩(wěn)定，此時V2=(l+R9/R16)Vref ( Vref為 芯片內(nèi)部參考電壓)。選擇不同的R9和R16的值可以得到從2. 5V到36V范圍內(nèi) 的任意電壓輸出，特別地，當R9-R16時，V2-5V。 R8起限制電流的作用，最大 電流為(24V-5V) /2K=9. 5mA，保證了最大輸入電流小于TL431ACLP極限工作電 流；該基準電壓輸出給由R13、 R14、 R22和熱電阻傳感器組成的電橋電路，以 提供隨溫度和輸入電壓變化的穩(wěn)定電壓。用于采集汽車發(fā)動機機油溫度的熱電阻傳感器(圖中未示出)通過連接器JP1與信號處理放大電路連接，本實用新型中采用PT100或者CU50作為熱電阻 傳感器。參照圖l及圖4，信號處理放大電路電連接在單片機與電壓基準電路之 間，信號處理放大電路將熱電阻傳感器的變化量轉(zhuǎn)化為電壓信號并經(jīng)放大后輸 入到單片機內(nèi)進行處理。信號處理放大電路包括三線制的電橋電路、 一級運算 放大器U2A以及二級運算放大器U2B。電橋電路由熱電阻傳感器、電阻R13 、 R14 、 R22構(gòu)成，熱電阻傳感器通過連接器JP1與電阻R13連接，連接器JP1的 引腳2與VCC連接，引腳l與地連接。電阻R13—端并聯(lián)R14與R22組成的串 聯(lián)支路，電阻R22—端與連接器JP1的引腳3連接，電阻R14—端與R13—同 與電壓基準電路的輸出電壓V2連接，電阻R13和R14的阻值遠大于R22和傳感 器的阻值，為熱電阻傳感器提供大約lmA的電流，該電流將熱電阻傳感器電阻 的變化轉(zhuǎn)換為電壓。熱電阻傳感器連接方式用三線制形式，將熱電阻傳感器連 接到JP1的1、 4腳之間，并將JP1的引腳1、 3短接，這樣可以去除導(dǎo)線電阻 帶來的零點誤差，經(jīng)過運算放大電器放大處理后得到0~5V的輸出電壓信號， 滿足單片機的A/D輸入電壓的范圍(0~5V)。 一級運算放大器U2A的同相輸入 引腳3及反相輸入引腳2分別通過電阻R18、 R21與電橋電路連接，其同相輸入 引腳3通過電解電容C10與地連接，其反相輸入引腳還通過串聯(lián)的兩個電阻R25、 R26與輸出引腳l連接； 一級運算放大器的引腳8與電源VCC連接，以及通過電 容Cll與地連接，其引腳4與地連接， 一級運算放大器U2A信號輸出引腳1通 過反饋電阻MO與電阻R18 —端連接； 一級運算放大器信號輸出引腳通過電阻 R19與二級運算放大器的同相輸入引腳5連接，同相輸入引腳5還通過電阻R20 與地連接；二級運算放大器U2B反向輸入引腳6通過電阻R27與地連接，反向 輸入引腳6通過串聯(lián)的兩個電阻R23、 R24與其輸出引腳7連接；二級運算放大 器U2B的引腳8與VCC連接，引腳4與地連接；二^:算放大器輸出引腳7通 過電阻R20與單片才幾U3的41腳連接。參照圖1及圖6，單片機U3采用68HC908LJ12型芯片，單片機的11腳及 12腳經(jīng)導(dǎo)線引出分別與電路板上設(shè)置的兩個用于滿度調(diào)整或零點調(diào)整接口 H2焊接，H2在電路板上為兩個孔。單片機U3接收到信號處理放大電路的電壓信號后，通過其內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器為將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由于步進電機M1的運行時需要較大電流，單片機無法直接驅(qū)動步進電機，因此，在步進電機與單片機 通過電機驅(qū)動電路與步進電機連接，通過電機驅(qū)動電路將單片機輸出的電流放大，提供給與溫度表盤指針連接的步進電機。電機驅(qū)動電路由四個與非門U1A、 U1B、 U1C、 U1D構(gòu)成，單片機的輸出引腳45、 46、 59、 60分別對應(yīng)與U1D、 U1C、 U1B、 U1A連接，各與非門的輸出端分別對應(yīng)與步進電機的接線端1、 2、 3、 4連 接，各與非門均采用MC74ACT08芯片。參照圖l及圖7，線性轉(zhuǎn)換電路與單片機的SPI輸出接口電連接，用于將單 片機輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號的線性轉(zhuǎn)換電路，線性轉(zhuǎn)換電路包括與單 片機SPI接口連接的D/A轉(zhuǎn)換器U4,以及與D/A轉(zhuǎn)換器電連接的V/I轉(zhuǎn)換電路。 單片機的SPI接口為其引腳17、 25、 26、 27， D/A轉(zhuǎn)換器U4的引腳1、 2、 3、 4 分別對應(yīng)與單片機的引腳25、 17、 27、 26連接。D/A轉(zhuǎn)換器U4為一個10位數(shù) 模轉(zhuǎn)換器，其將單片機的SPI接口輸出IO位數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為0. 4V-2. OV的電壓 信號。D/A轉(zhuǎn)換器U4采用TLC5615型芯片，D/A轉(zhuǎn)換器U4的引腳5與地連接， 其引腳6為反饋輸入端，其引腳8與VCC連接，其引腳7通過電阻R30與V/I 轉(zhuǎn)換電路連接。V/I轉(zhuǎn)換電路包括一級運算放大器U8B、第一晶體三極管Q5、 二 級運算放大器U8A以及第二晶體三極管Q6; —級運算放大器U8B的同相輸入引 腳5通過電阻R30與D/A轉(zhuǎn)換器輸出端連接，其反相輸入引腳6與第一晶體三 極管Q5的發(fā)射極一并通過電阻R54與地連接，其輸出引腳7與第一晶體三極管 Q5的基極連接。第一晶體三極管Q5的集電極通過電阻R53與穩(wěn)壓電源的V3抽 頭連接，也可以直接與汽車蓄電池輸出端連接，電阻R53通過穩(wěn)壓二極管D18 與穩(wěn)壓電源的V3連接。第一晶體三極管Q5的集電極與二級運算放大器U8A的 同相輸入引腳連接；二級運算放大器U8A的反相輸入引腳與第二晶體三極管Q6 的發(fā)射極一并通過電阻R55與V3連接，二級運算放大器U8A的輸出引腳1與第 二晶體三極管Q6的基極連接，第二晶體三極管Q6集電極與連接器J2連接。U8B、 Q5、 R54組成一個恒流負載，電流的大小由U8B的5腳電壓控制。U8A的輸入電流極小，電阻R53流過的電流和R54上的電流相等，電阻R53和R54的阻值相 等，電阻R54兩端的電壓和R53兩端電壓相等，此時R54兩端的電壓和D/A的 輸出電壓相等，范圍為O. 4V-2V。由于運放的特性，穩(wěn)定后的輸入的兩端電位相 等，電阻R55的電壓和R54兩端電壓相等，電阻R55兩端的電壓和D/A的輸出 電壓相等，電阻R55的電壓受D/A的輸出電壓控制，輸出電流I范圍為4-20mA (0. 4V/R55=4mA, 2. 0V/R55=20mA )，電流和電壓呈線性轉(zhuǎn)換關(guān)系。實現(xiàn)了，電流 和電V-I的線性轉(zhuǎn)換，并通過連接器J2輸出，輸出的4-20mA用于溫度信號的 遠程傳輸并送到發(fā)動機的其它單元作為這些單元的標準輸入信號。使用時具體 連接方法為連接器J2的2腳與公共地連接，J2的1腳連接到其它部分的電流 輸入端。本實用新型工作時，汽車蓄電池輸出電壓VBAT通過穩(wěn)壓電源中的IC1轉(zhuǎn)換 為5V的穩(wěn)定電壓輸出，分別提供給單片機和電機驅(qū)動電路，作為其標準工作電 壓；穩(wěn)壓電源V3的抽頭電壓直接提供給表盤背光電路和線性轉(zhuǎn)換電路使其工作。 穩(wěn)壓電源輸出的5V的穩(wěn)定電壓通過具有溫度補償?shù)碾妷夯鶞孰娐忿D(zhuǎn)化為電壓基 準源，該基準電壓輸送給由R13、 R14、 R22和熱電阻傳感器組成電橋電路。成 電橋電路將熱電阻傳感器的電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓信號，該電壓信號經(jīng)過信號處 理放大電路的一級運算放大器U2A構(gòu)成的差分放大電路，將電壓信號放大到IV 左右；再通過二級運算放大器U2B構(gòu)成的放大電路放大3倍，處理后得到0-5V 范圍內(nèi)的電壓信號。二級運算放大器U2B通過限流電阻R20將電壓信號送到單 片機U3的引腳41( ADIN端)。該電壓信號首先被送到單片機內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器， 對輸入的模擬電壓進行采樣量化，采樣得到的數(shù)據(jù)通過軟件算法轉(zhuǎn)化為步進電 機的數(shù)字信號，通過各輸出引腳分別送往電機驅(qū)動電路和線性轉(zhuǎn)換電路。其中 電機驅(qū)動電路對上述單片機輸出的數(shù)字信號進行放大，由電機驅(qū)動電路送往步 進電機M1的線包，步進電機Ml帶動溫度表盤指針旋轉(zhuǎn)，在線性刻度盤上指示 相應(yīng)的溫度值。線性轉(zhuǎn)換電路首先對信號進行D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號， 并通過V/I轉(zhuǎn)換電路將模擬電壓信號線性轉(zhuǎn)換成4-20mA電流信號，并通過連接 器J2輸出。輸出的電流信號用于溫度信號的遠程傳輸并送到發(fā)動機的其它單元作為這些單元的信號輸入。本實用新型的零點調(diào)整過程為把輸入端(連接器JP1的1、 4端)與標準 電阻箱(精度為0.01歐姆)連接，調(diào)整電阻箱的值，使其數(shù)值大小為零點時對 應(yīng)的電阻值，把H2的2腳(過孔)用導(dǎo)線短接到地，單片機立即對當前零點對 應(yīng)的電壓釆樣，作為溫度表的初始零點，以扣除零點的電壓偏差，實現(xiàn)軟件直 接調(diào)零。本實用新型的滿度調(diào)整過程為把輸入端(JP1的1、 4端)與標準電阻箱 (精度為0. Ol歐姆)連接，調(diào)整電阻箱的值，使其數(shù)值大小為滿度時對應(yīng)的電 阻值；把H2的l腳用導(dǎo)線短接到地，單片機立即對當前滿度對應(yīng)的電壓釆樣， 作為溫度表的滿度，運算時把此電壓作為最高點電壓，實現(xiàn)軟件直接調(diào)整滿度。雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本實用新型， 任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型之精神和范圍內(nèi)，當可作 些許之更動與改進，因此本實用新型之保護范圍當視權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求1.一種步進電機驅(qū)動的溫度表，包括單片機、以及用于采集汽車發(fā)動機機油溫度的熱電阻傳感器，其特征在于還包括一個與電源連接的電壓基準電路；以及一個電連接在單片機與電壓基準源之間的信號處理放大電路，信號處理放大電路將熱電阻傳感器的變化量轉(zhuǎn)化為電壓信號并經(jīng)放大后輸入到單片機內(nèi)進行處理；以及將單片機處理的輸出信號放大后輸出到步進電機的電機驅(qū)動電路，電機驅(qū)動電路電連接在單片機與步進電機之間；以及一用于將單片機輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號的線性轉(zhuǎn)換電路，線性轉(zhuǎn)換電路與單片機的SPI輸出接口電連接；單片機的11腳及12腳經(jīng)導(dǎo)線引出分別與電路板上設(shè)置的兩個用于滿度調(diào)整或零點調(diào)整接口焊接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動的溫度表，其特征在于所述電壓 基準電路中包含一個三端可調(diào)分流基準源，該三端可調(diào)分流基準源的引腳1與 地連接，其引腳3通過限流電阻R8與穩(wěn)壓電源連接，其引腳l通過串聯(lián)的兩個 電阻R16、 R9與引腳3連接，電阻R16—端與三端可調(diào)分流基準源的引腳2連 接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進電機驅(qū)動的溫度表，其特征在于所述三端 可調(diào)分流基準源為TL431ACLP型芯片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動的溫度表，其特征在于所述信號 處理放大電路包括三線制的電橋電路、 一級運算放大器U2A以及二級運算放大 器U2B; —級運算放大器的同相輸入引腳3及反相輸入引腳2分別通過電阻R18、 R21與電橋電路連接， 一級運算放大器信號輸出引腳1通過反饋電阻RIO與電阻 R18 —端連接， 一級運算放大器信號輸出引腳通過電阻R19與二級運算放大器的 同相輸入引腳5連接，二級運算放大器反向輸入引腳6通過電阻R27與地連接， 二級運算放大器輸出引腳7與通過電阻R20與單片機的41腳連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進電機驅(qū)動的溫度表，其特征在于所述的線 性轉(zhuǎn)換電路包括與單片機SPI接口連接的D/A轉(zhuǎn)換器U4，以及與D/A轉(zhuǎn)換器電連接的V/I轉(zhuǎn)換電路，該V/I轉(zhuǎn)換電路包括一級運算放大器U8B、第一晶體三極 管Q5、 二級運算放大器U8A以及第二晶體三極管Q6; —級運算放大器U8B的同 相輸入引腳5通過電阻R30與D/A轉(zhuǎn)換器輸出引腳7連接，其反相輸入引腳6 與第一晶體三極管Q5的發(fā)射極一并通過電阻R54與地連接，其輸出引腳7與第 一晶體三極管Q5的基極連接；第一晶體三極管Q5集電極通過電阻R53與穩(wěn)壓 電源V3連接，以及與二級運算放大器U8A的同相輸入引腳連接；二級運算放大 器U8A的反相輸入引腳與第二晶體三極管Q6的發(fā)射極一并通過電阻R55與24V 電源連接,二級運算放大器U8A的輸出引腳1與第二晶體三極管Q6的基極連接， 第二晶體三極管Q6集電極與連接器J2連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的步進電機驅(qū)動的溫度表，其特征在 于所述電機驅(qū)動電路由四個與非門構(gòu)成，各與非門均采用MC74ACT08芯片。
專利摘要本實用新公開了一種步進電機驅(qū)動的溫度表，其具有與電源連接的電壓基準電路；以及電連接在單片機與電壓基準源之間的信號處理放大電路，信號處理放大電路將熱電阻傳感器的變化量轉(zhuǎn)化為電壓信號并經(jīng)放大后輸入到單片機內(nèi)進行處理；以及將單片機處理的輸出信號放大后輸出到步進電機的電機驅(qū)動電路，電機驅(qū)動電路電連接在單片機與步進電機之間；以及用于將單片機輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號的線性轉(zhuǎn)換電路，線性轉(zhuǎn)換電路與單片機的SPI輸出接口電連接；單片機的11腳及12腳經(jīng)導(dǎo)線引出分別與電路板上設(shè)置的兩個用于滿度調(diào)整或零點調(diào)整接口焊接。本實用新型的整體線性度好，儀表電流輸出穩(wěn)定，具有數(shù)據(jù)遠程傳輸能力，并且零度和滿度的調(diào)整方法簡單。
文檔編號G01K7/18GK201083554SQ20072012524
公開日2008年7月9日 申請日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者進 劉, 強 袁, 鄧定春 申請人:重慶川儀總廠有限公司