【解决方案】致远电子隔离测温技术为精密恒温箱赋能

  工业领域对温度的测量精度要求较高，本文介绍一种恒温箱应用精密温度传感电路的设计方案：用热电阻PT100温度传感器和致远的隔离测温模块可实现高精度的温度采集，对环境干扰不敏感。

 

  恒温箱的介绍及使用场景

恒温箱可对产品的物理或其他相关特性进行环境模拟测试，以判断产品的性能，是否仍然能够符合预定要求，以便供产品设计、鉴定及出厂检验用。恒温箱一般由箱体、发热体、 制冷器、测温仪或温度采集器、温控器、空气循环系统和信号系统等组成，特殊用途的恒温箱还有加湿器、压缩机、防爆装置等。例如在实验室应用中，为了得到更加准确的实验数据，对于恒温实验环境要求严格。所以针对实验室来说，恒温箱的作用显得相当重要，对于实验室的研究过程以及研究结果将产生很大的影响。同时在工业生产过程中对于恒温箱的要求也相对更加严格，比如质量的可靠性、恒温箱的维护管理费用、恒温箱的本身价位、温度采集及控温精度等，这些对于工业上的批量生产产品的企业都是相当重要的。随着恒温箱的技术进步，以及用户对智能化的需求，这种设备对温度的控制要求不仅越来越高，而且也希望具备远程传输及控制功能。  

  方案设计

图1 恒温箱整体方案框图

该方案使用了致远的M1106/M1107系列核心板、DC-DC隔离电源系列E_UHBDD-10W、ZM602 WiFi模块、LoRa射频模块ZM68S、TPS02RAH双通道热电阻隔离测温模块，可以实现恒温箱内完全电气隔离，见图 2。方案使用模块及性能优点如下：

图2 方案使用模块及性能优点

M1106/M1107系列核心板可作为恒温箱的主控板，板载低功耗应用处理器，搭载Linux操作系统。核心板上搭配外围的Wi-Fi、LoRa，可以实时远程收发数据，对恒温箱进行监控、升级，及时了解温度曲线的全面情况。

M1106/M1107系列产品特性：

• 内核ARM926EJ-S ；
• 主频804MHz；
• 内存64M DDR2；
• 低功耗、高性能；
• 工作环境温度-40℃~+80℃。

 

E_UHBDD-10W隔离电源模块，用于主控板的隔离电源供电，可以提供优异的EMS性能。

E_UHBDD-10W产品特性：

• 隔离电压1500VDC；

• 输入电压范围9V~36V；

• 效率高达87%；

• 可持续短路，自恢复；

• 输出过压保护、输出过流保护；

• 工作环境温度-40℃~+85℃。

 

TPS02RAH双通道热电阻隔离测温模块，只需接入 PT100 热电阻，即可完成温度的采集，采用标准 IIC 接口直接输出以℃为单位的温度数据。模块的测温精度高达 0.02%±0.1℃，分辨率高达 0.01℃。模块内置电气隔离，保障测量结果不受干扰。采用超小的体积设计，更易于集成到各种测温设备中。

TPS02RAH产品特性：

• 两通道 PT100 热电阻测量

• 0.01℃测温分辨率；

• 0.02%±0.1℃测温误差；

• 10ppm±0.1℃温漂；

• I²C通信接口；

• 隔离电压4000Vrms；

• 3.3V 供电电压；

• DIP16小体积封装；

• 温度报警输出；

• 工作环境温度-40℃~+85℃。