模塊是基于總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的數據采集和控制模塊，提供了模擬量輸入、模擬量輸出、數字量輸入、數字量輸出、定時(shí)器/計數器、交流電量采集、無(wú)線(xiàn)數傳等功能。數據采集模塊可以通過(guò)命令進(jìn)行遠程操作控制。

1.熱電阻部分（PT100）：硬件電路中，熱電阻采用的是三線(xiàn)制接法（以消除線(xiàn)上電阻），采用LM234構成的恒流源電路（電流約為0.134/120安培）將電阻轉化為電壓信號，然后將該信號放大10倍（由OP07構成的正比例放大器，理論發(fā)大倍數10.1倍。Vo=Vi*(1+Rf/R1)）＃送入AD。

三線(xiàn)制的另一端也放大10倍（理論10.1倍）＃后送入AD。?熱電阻采用的是三線(xiàn)制接法（以消除線(xiàn)上電阻），因此必將有一路傳送該信號（CH1），所以在熱電阻部分的軟件處理需要兩路信號（CH0,CH1）進(jìn)行數值運算。

2.熱電偶部分（K型）：硬件電路按照0～40mV的輸入設計的，大約可測溫度范圍0～967度。放大125倍后送入AD（由OP07構成的兩級放大電路，初級放大5倍（實(shí)際Rf使用的是5.1K?＃）?第二級放大25倍（實(shí)際Rf使用的是24K+1K）＃）。由于，熱電偶存在冷端補償的問(wèn)題，電路設計了利用PN結測溫法進(jìn)行補償（詳見(jiàn)PN結部分）。

熱電偶測溫原理：【1】不同導體構成回路時(shí)，因兩結點(diǎn)溫度不同，就會(huì )在結點(diǎn)兩端有電勢輸出（熱電效應）。所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢主要由兩部分組成：接觸電動(dòng)勢（不同導體接觸，由于電子密度不同產(chǎn)生）和溫差電動(dòng)勢（同一導體兩端溫度不同產(chǎn)生）。當材料一定時(shí)，那么熱電動(dòng)勢只與兩個(gè)結點(diǎn)的溫度由關(guān)，即：

Eab(T,T0)=E(T)-E(T0)

通常希望T0＝0或為常數時(shí)，則?Eab(T,T0)=E(T)

可見(jiàn)，保持冷端為0度或為一常數時(shí)使用熱電偶的前提條件。要求冷端溫度必須恒定，時(shí)因為熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢不僅與被測溫度有關(guān)，而且還和冷端溫度有關(guān)，只有在冷端溫度固定后，熱電勢才和被測溫度有單一的函數關(guān)系，保持冷端為0度，是因為經(jīng)常使用的熱電偶的分度表和顯示儀表是以熱電偶的冷端溫度為0度作為先決條件的，為了直接應用分度表，就必須使冷端溫度為0度。但在實(shí)際測量中，冷端的溫度往往是波動(dòng)的，從而造成測量誤差。為了盡量減小這種誤差，就需要設法使冷端溫度保持0度，或先保持恒定，然后進(jìn)行補正（就使消除因冷端溫度不使0度而帶來(lái)的誤差）。冷端溫度的處理方法有很多，這里采用冷端溫度的補正的方法。

（1）熱電動(dòng)勢補正法

當冷端溫度變化后，（t0變化到t1），熱電偶算產(chǎn)生的熱電勢分別為：

E(t,t0)=E(t)-E(t0)?

E(t,t1)=E(t)-E(t1)

兩式相減得，

E(t,t0)-E(t,t1)=E(t1)-E(t0)=E(t1,t0)?即

E(t,t0)=E(t,t1)+E(t1,t0)

其中，E(t,t1為熱電偶實(shí)際測得的熱電動(dòng)勢，而E(t1,t0)為熱電偶冷端溫度有t0變化到t1相應的熱電動(dòng)勢，這兩個(gè)值都可以由熱電偶分度表查出所對應的溫度值。

（2）.溫度補正法

熱電動(dòng)勢補正法計算比較麻煩，簡(jiǎn)單的方法式將實(shí)際中測量熱電偶冷端溫度為補正值，但誤差比法1要大（但對一般的工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)還是允許的）。此法對熱電特性線(xiàn)性度較差的熱電偶不適用。實(shí)際中，工業(yè)上還采用溫度補正系數K修正（補正系數由相應表格查得）。?綜合考慮，該系統采取的是方法一的補正方法。

3.PN結部分：該部分的設計思路是基于PN結的溫度特性，用PN結來(lái)測量熱電偶冷端溫度（室溫），用以進(jìn)行熱電偶測溫的補正。

PN結的溫度特性【2】：PN結的正向壓降具有負的溫度系數，并且在一定范圍內隨溫度近似呈線(xiàn)性變化，利用該性質(zhì)可將PN結作為溫度傳感器使用。（注意為避免自身發(fā)熱影響測量精度，通過(guò)PN結的電流不宜過(guò)大，應取0.1mA左右）實(shí)驗測量PN結正向壓降與溫度關(guān)系數據V-T，在計算出各溫度的正向壓降與0度時(shí)的正向壓降的差值的關(guān)系△V-T，作圖，計算出PN結正向壓降與溫度的具體函數關(guān)系。

4.電壓型傳感器部分：由于該部分使用的是已經(jīng)完成線(xiàn)性化處理的傳感器，因此無(wú)論是硬件還是軟件設計都比較簡(jiǎn)單。

硬件電路直接將變送器的輸出接入AD,軟件部分根據線(xiàn)性關(guān)系直接計算得到T值送入嵌入式端。具體數值運算為：濕度部分（CH4）：RH=V*5000/4095*100/5000*10（然后乘以10的目的是為了精度要求，規定濕度部分保留一位小數）；溫度部分：T＝V*70/5000*100-10*100（乘以100的目的是為了精度要求，規定溫度部分保留二位小數）。