本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種熱氣流量采集器。
背景技術(shù)：
眾所周知，隨著工業(yè)過程自動(dòng)化水平的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)氣體、液體等流量測(cè)量的要求也越來越高。氣體流量是工業(yè)生產(chǎn)過程中的一項(xiàng)重要參數(shù)，準(zhǔn)確測(cè)量氣體流量在能源充分利用、保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率等方面都起到重要作用。如今流量傳感器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到汽車工業(yè)、航空航天、醫(yī)療設(shè)備、能源測(cè)量等工業(yè)領(lǐng)域。在工程應(yīng)用中，熱式氣體流量計(jì)的測(cè)量精度受諸多因素的影響導(dǎo)致傳熱系數(shù)的改變，如氣體組分、環(huán)境溫度變化以及壓力變化等。其中，環(huán)境溫度變化是影響測(cè)量精度的最主要因素。
目前，氣流量采集器的采集精度不高，受外界因素的影響較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有高精度、受干擾小的熱氣流量采集器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種熱氣流量采集器，它包括溫度敏感元件、環(huán)境溫度電阻、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、第五放大器和三極管，所述第一放大器的輸出端通過第六電阻與環(huán)境溫度電阻，所述第一放大器反相端通過第七電阻與自身的輸出端連接，所述第一放大器的同相端通過第四電阻接地并通過第三電阻與三極管的集電極連接，所述三極管的發(fā)射極通過第二電阻與自身的集電極連接，所述三極管的發(fā)射極接入電源并通過第一電阻與自身的基極連接，所述三極管的基極與第四放大器的輸出端連接，所述第四放大器的反相端通過第十九電阻接地并通過第二十電阻與自身的輸出端連接，所述第四放大器的同相端與第五放大器輸出端連接；
所述第二放大器的同相端通過第九電阻與環(huán)境溫度電阻連接，所述第二放大器的反相端通過第八電阻接地并通過第十電阻與自身的輸出端連接，所述第二放大器的輸出端通過第十一電阻與第五放大器的反相端連接，所述第五放大器的同相端通過第十二電阻與溫度敏感元件連接，所述溫度敏感元件通過第五電阻與三極管的集電極連接，所述三極管的集電極通過第十四電阻與第三放大器的同相端連接，所述第三放大器的同相端通過第十五電阻接地，所述第三放大器的反相端通過第十六電阻接地并通過第十七電阻與自身的輸出端連接，所述第三放大器的輸出端通過第十八電阻輸出信號(hào)，所述第十八電阻通過第一電容接地。
優(yōu)選地，所述第一放大器、第二放大器、第三放大器和第四放大器均為OP07放大器，所述第五放大器為AD620儀表放大器。
由于采用了上述方案，本發(fā)明利用溫度敏感元件和環(huán)境溫度電阻之間產(chǎn)生的溫度差實(shí)現(xiàn)熱氣體流量測(cè)量，同時(shí)，利用若干個(gè)放大器和常規(guī)元器件對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并避免自身工作溫度對(duì)檢測(cè)工作的影響，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種熱氣流量采集器，它包括溫度敏感元件RW、環(huán)境溫度電阻RC、第一放大器A1、第二放大器A2、第三放大器A3、第四放大器A4、第五放大器A5和三極管Q1，第一放大器A1的輸出端通過第六電阻R6與環(huán)境溫度電阻RC，第一放大器A1反相端通過第七電阻R7與自身的輸出端連接，第一放大器A1的同相端通過第四電阻R4接地并通過第三電阻R3與三極管Q1的集電極連接，三極管Q1的發(fā)射極通過第二電阻R2與自身的集電極連接，三極管Q1的發(fā)射極接入電源并通過第一電阻R1與自身的基極連接，三極管Q1的基極與第四放大器A4的輸出端連接，第四放大器A4的反相端通過第十九電阻R19接地并通過第二十電阻R20與自身的輸出端連接，第四放大器A4的同相端與第五放大器A5輸出端連接；
第二放大器A2的同相端通過第九電阻R9與環(huán)境溫度電阻RC連接，第二放大器A2的反相端通過第八電阻R8接地并通過第十電阻R10與自身的輸出端連接，第二放大器A2的輸出端通過第十一電阻R11與第五放大器A5的反相端連接，第五放大器A5的同相端通過第十二電阻R12與溫度敏感元件RW連接，溫度敏感元件RW通過第五電阻R5與三極管Q1的集電極連接，三極管Q1的集電極通過第十四電阻R14與第三放大器A3的同相端連接，第三放大器A3的同相端通過第十五電阻R15接地，第三放大器A3的反相端通過第十六電阻R16接地并通過第十七電阻R17與自身的輸出端連接，第三放大器A3的輸出端通過第十八電阻R18輸出信號(hào)，第十八電阻R18通過第一電容C1接地。
優(yōu)選地，第一放大器A1、第二放大器A2、第三放大器A3和第四放大器A4均為OP07放大器，第五放大器A5為AD620儀表放大器。
本實(shí)施例的氣體流量檢測(cè)采用定電流法，即加熱金屬絲的電流不變，氣體帶走一部分熱量后金屬絲的溫度就降低，流速愈大溫度降低得就愈多；測(cè)得金屬絲的溫度則可得知流速的大小。本實(shí)施例利用溫度敏感元件RW檢測(cè)實(shí)時(shí)溫度信號(hào)，利用環(huán)境溫度電阻RC為測(cè)溫補(bǔ)償電路，因此環(huán)境溫度電阻RC應(yīng)只對(duì)氣體溫度敏感，在實(shí)時(shí)測(cè)量中，如果通過環(huán)境溫度電阻RC的電流較大，造成電阻發(fā)熱，溫度升高，所檢測(cè)到的溫度信號(hào)則不能作為環(huán)境溫度參考，另外，通過環(huán)境溫度電阻RC電流較大時(shí)，氣體流速也會(huì)對(duì)環(huán)境溫度電阻RC產(chǎn)生影響，所以需要盡量減小環(huán)境溫度電阻RC的輸入電流，為此，本實(shí)施例主要通過第四電阻R4和第三電阻R3對(duì)輸入電壓進(jìn)行分壓。當(dāng)?shù)谒碾娮鑂4的阻值小于等于第三電阻R3時(shí)，通過第一放大器A1和第七電阻R7組成的電壓跟隨器將分壓供給環(huán)境溫度電阻RC，大大減小環(huán)境溫度電阻RC的電壓，使其通過的電流很小。由于第四電阻R4和第三電阻R3的分壓工作分破壞其他器件的正常工作，故加入第二放大器A2，利用第二放大器A2進(jìn)行同等比例放大，即組成一個(gè)等效電橋。因此，大大減少環(huán)境溫度電阻RC電流的情況下，不會(huì)影響溫度敏感器件RW的工作。
此外，當(dāng)電橋平衡別破壞是，第五放大器A5會(huì)采集電橋不平衡電壓，并經(jīng)放大后由第五放大器A5、第四放大器A4和三極管Q1組成的定溫反饋控制電路使電橋重新平衡，而第三放大器A3采集整個(gè)電橋的電壓，經(jīng)過濾波調(diào)整后輸出。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。