CN108507693A - 两线制电阻温度检测器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及两线制电阻温度检测器及其使用方法。两线制电阻温度检测器(RTD)包括RTD传感器，该RTD传感器具有与RTD传感器的温度变化对应地变化的传感器电阻。两线制RTD还包括将RTD传感器电耦合到控制单元的一对引线，所述控制单元具有用于产生第一电流脉冲和第二电流脉冲的脉冲发生器。两线制RTD还包括开关，该开关电耦合在一对引线之间，并且在经受第一电流脉冲时可工作在断开状态下，并且在经受第二电流脉冲时可工作在闭合状态下。断开状态使得第一电流脉冲流过一对引线和RTD传感器。闭合状态使得第二电流脉冲流过一对引线。开关使得控制单元能够确定传感器电阻和对应的传感器温度。

Description

两线制电阻温度检测器及其使用方法

技术领域

本公开整体涉及温度测量，并且更具体地涉及具有提高的精度的两线制电阻温度检测器。

背景技术

针对正常操作，某些系统需要高度准确的温度测量。例如，太空运载交通工具可包括数百个温度传感器，用于针对正常运行准确地监测各种子系统。在具体的示例中，具有液体推进剂火箭发动机的运载交通工具可需要准确地监测低温推进剂的温度。运载交通工具可具有用于低温推进剂的热管理的控制单元。控制单元可需要在运载交通工具上(诸如在推进剂箱、流体导管、阀和其他推进剂系统部件上)的不同位置处的低温推进剂的温度测量。在一些示例中，控制单元可位于距进行温度测量处相对较长的距离处。

电阻温度检测器(RTD)是包含可安装到期望进行温度测量的部件的RTD传感器(例如电阻元件)的装置。传递少量的电流(即激励/励磁电流)通过RTD传感器在RTD传感器两端产生电压。RTD传感器两端的电压用于确定电流通过RTD传感器时RTD传感器的电阻。传感器电阻用于确定随传感器电阻线性变化的RTD传感器的温度。在这方面，RTD传感器越热，传感器电阻越高，反之亦然。RTD传感器可电耦合到控制单元，该控制单元可测量传感器电压，以针对与传感器温度的后续关联确定传感器电阻。

在常规的两线制RTD中，RTD传感器可通过诸如绝缘铜线的一对引线电耦合到控制单元。遗憾的是，引线的电阻增加RTD传感器的电阻，使得由控制单元确定的总电阻大于单独的RTD传感器的电阻，导致有误差的温度测量。温度测量中的误差与引线的长度成比例，使得非常长的引线相应地引入大的温度测量误差。另外，引线的电阻在不同的温度下是不同的。例如，当在低温温度(例如小于-300°F)下使用常规的两线制RTD，诸如用于监测运载交通工具的低温推进剂系统时，由于在低温温度下引线的电阻的相对小的变化，温度测量误差可相对较大。

补偿与常规的两线制RTD相关联的误差的尝试包括将控制单元处的电阻的总量调整等于引线的静态电阻的量。引线的静态电阻可基于给定温度下每个引线的已知每英尺电阻值来计算。替代地，可测量给定温度下引线的静态电阻。遗憾的是，在飞行或任务期间，引线的实际电阻可不同于引线的计算或测量的电阻。此外，引线的一些纵向截面(lengthwisesection)可比计算或测量静态电阻的温度更冷或更热。

补偿与常规的两线制RTD相关联的误差的其他尝试包括开发三线制RTD和四线制RTD。三线制RTD将第三根引线增加到标准的两线制RTD。第三引线用于向控制单元传送反馈信号，控制单元用该反馈信号来补偿由引线的增加的电阻引起的温度测量误差。然而，对于具有数百个温度传感器的太空运载交通工具而言，向RTD增加第三引线增加运载交通工具的成本和重量，并且损害交通工具性能。例如，三线制RTD的增加的重量可导致运载交通工具的有效载荷能力和/或可用推进剂质量的减小。四线制RTD将两根引线增加到标准的两线制RTD，并且通过控制单元只需要单个电压测量来简化测量过程。两根额外的引线不承载激励电流，且因此不对测量误差产生贡献。然而，四线制RTD的两根附加引线进一步增加了RTD的成本和重量，这进一步损害了交通工具性能。

可看出，本领域需要一种能够提供高度准确的温度测量的轻型、低成本的电阻温度检测器。

发明内容

上述与电阻温度检测器相关联的需要通过本公开具体解决和缓解，本公开提供了两线制电阻温度检测器(RTD)，其包括RTD传感器，所述RTD传感器具有与RTD传感器的温度变化而对应地变化的传感器电阻。此外，两线制RTD包括将RTD传感器电耦合到具有至少一个电流脉冲发生器的控制单元的一对引线，该电流脉冲发生器被配置成产生第一电流脉冲和第二电流脉冲。该对引线共同具有引线电阻。两线制RTD还包括开关，该开关电耦合在该对引线之间，并且在经受第一电流脉冲时可工作在断开状态下，并且在经受第二电流脉冲时可工作在闭合状态下。断开状态使得第一电流脉冲流过该对引线和RTD传感器。闭合状态使得第二电流脉冲经由开关流过该对引线。开关使得控制单元能够基于在开关处于断开状态时结合引线电阻的传感器电阻与当开关处于闭合状态时的引线电阻之间的差值来确定传感器电阻和对应的传感器温度。

还公开了一种包括控制单元和两线制RTD的温度检测系统。控制单元具有至少一个电流脉冲发生器，其被配置为产生第一电流脉冲和第二电流脉冲。两线制RTD包括RTD传感器，将RTD传感器电耦合到控制单元的一对引线，以及电耦合在该对引线之间的开关，该开关在经受第一电流脉冲时可工作在断开状态下，并且在经受第二电流脉冲时可工作在闭合状态下。当开关处于断开状态时，第一电流脉冲流过该对引线和RTD传感器。当开关处于闭合状态时，第二电流脉冲经由开关流过该对引线。控制单元被配置为基于在开关处于断开状态时结合引线电阻的传感器电阻与当开关处于闭合状态时的引线电阻之间的差值来确定传感器电阻和对应的传感器温度。

另外，公开了一种测量温度的方法。该方法包括使用控制单元的电流脉冲发生器将第一电流脉冲施加到一对引线中的一个引线，该对引线将控制单元电耦合到具有传感器电阻的RTD传感器。这对引线共同具有引线电阻并且通过开关电耦合。该方法还包括响应于第一电流脉冲，使开关工作在断开状态下，使得第一电流脉冲流过该对引线和RTD传感器。另外，该方法包括当开关处于断开状态时测量包括当开关处于断开状态时的传感器电阻和引线电阻的组合的第一电阻。该方法还包括使用电流脉冲发生器将第二电流脉冲施加到该对引线中的一个引线。另外，该方法包括响应于第二电流脉冲而使开关工作在闭合状态下，使得第二电流脉冲经由开关流过该对引线。此外，该方法包括当开关处于闭合状态时测量包括引线电阻的第二电阻。该方法还包括使用控制单元基于第一电阻和第二电阻之间的差值确定传感器电阻和对应的传感器温度。

已经讨论的特征、功能和优点可在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可在其他实施例中组合，参考下面的描述和附图可看出其进一步的细节。

附图说明

参考附图，本公开的这些和其他特征将变得更加明显，其中相同的数字始终表示相同的零件，并且其中：

图1是具有两线制电阻温度检测器(RTD)的温度检测系统的框图，该两线制电阻温度检测器(RTD)包括温度传感器，在温度传感器和控制单元之间延伸的一对引线(例如，两根引线)，以及电耦合在一对引线之间的开关；

图2是包含多个目前公开的两线制RTD的运载交通工具的非限制性示例的图示；

图3是运载交通工具的下部部分的放大视图，其示出了安装在用于低温推进剂的流体导管上的目前公开的两线制RTD；

图4是绘制由常规两线制RTD提供的温度随温度测量误差变化的曲线图，并且该曲线图示出在低温温度下发生的相对较大的误差，该低温温度在本文定义为低于大约-300°F的温度；

图5是被配置为薄膜RTD传感器的RTD传感器的示例的图示；

图6是被配置为线绕RTD传感器的RTD传感器的示例的图示；

图7是两线制RTD的示例的示意图，其示出了开关由于经受由电流脉冲发生器产生的第一电流脉冲而处于断开状态或断开位置，并且使得第一电流脉冲流过一对引线和温度传感器；

图8是图7的两线制RTD的示意图，其示出了开关由于经受具有比第一电流脉冲高的量值的第二电流脉冲而处于闭合状态或闭合位置，并且导致第二电流脉冲经由开关流过一对引线；

图9是绘制在交替施加第一电流脉冲和第二电流脉冲期间的脉冲周期对比电阻的曲线图，当开关处于断开状态时，第一电流脉冲流过一对引线和传感器，以及当开关处于闭合状态时，第二电流脉冲流过一对引线；

图10是两线制RTD的示例的示意图，其中开关是具有二极管的无源开关，其由于经受在第一方向上流动的第一电流脉冲而工作在断开状态下，并且使得第一电流脉冲流过一对引线和温度传感器；

图11是图10的两线制RTD的示意图，其示出了由于经受在与第一方向相反的第二方向上流动的第二电流脉冲而工作在闭合状态下的二极管，并且使得第二电流脉冲仅仅流过一对引线；

图12是两线制RTD的示例的示意图，其中开关具有场效应晶体管(FET)，其被显示由于经受流动的第一电流脉冲而工作在断开状态下，并且使得第一电流脉冲流过一对引线和温度传感器；

图13是图10的两线制RTD的示意图，其示出了由于经受具有比第一电流脉冲高的量值的第二电流脉冲而工作在闭合状态下的场效应晶体管(FET)，并且使得第二电流脉冲流过一对引线；

图14是绘制在施加具有相同脉冲周期的第一电流脉冲和第二电流脉冲期间的脉冲周期对比电阻的曲线图，其中第一电流脉冲具有为脉冲周期的25％的第一脉冲宽度，并且第二电流脉冲具有脉冲周期的50％的第二脉冲宽度；

图15是绘制在施加第一脉冲周期的第一电流脉冲和第二脉冲周期的第二电流脉冲期间的脉冲周期对比电阻的曲线图，其中第一电流脉冲具有为第一脉冲周期的25％的第一脉冲宽度，第二脉冲周期为第一脉冲周期的50％，并且第二脉冲宽度为第二脉冲周期的50％；

图16是具有包括在测量温度的方法中的一个或更多个操作的流程图。

具体实施方式

现在参考附图，其中所示的附图是为了说明本公开的优选的和各种实施例的目的，图1中所示的是具有电耦合到控制单元140的两线制电阻温度检测器(RTD)102的温度检测系统100的框图。两线制RTD 102包括RTD传感器106，在RTD传感器106与控制单元140之间延伸的一对导电引线130，以及电耦合在一对引线130之间的开关160。RTD传感器106包括由铂、镍或铜或其他材料形成的电阻元件，且该电阻元件被配置为耦合到正在测量或监测其温度的部件218。部件218可以是安装有RTD传感器106以测量物体温度的物体，或者部件218可以是诸如流体的材料，RTD传感器106可浸入其内以测量流体温度。RTD传感器106具有与传感器温度T的变化线性对应地变化的传感器电阻R_S。

一对引线130包括第一引线132和第二引线134，其二者均在RTD传感器106与控制单元140之间延伸，并且将RTD传感器106电耦合到控制单元140。引线130可被提供为诸如绝缘或非绝缘金属(例如，铜、铝等)引线的导电线。一对引线130共同具有随着温度而变化的引线电阻R_L。引线电阻R_L是第一引线132的第一引线电阻R_L1与第二引线134的第二引线电阻R_L2的总和。第一引线132和第二引线134优选地具有相同的长度、规格和材料，使得第一引线电阻R_L1和第二引线电阻R_L2基本上相等。

控制单元140可以是专用于两线制RTD 102中一个或更多个的独立单元，或者控制单元140可集成到另一个系统(未示出)的电子模块(未示出)或装置中。控制单元140具有至少一个电流脉冲发生器142，其被配置为产生第一电流脉冲146和第二电流脉冲151。例如，控制单元140可包括单个电流脉冲发生器142，其被配置为将第一电流脉冲146和第二电流脉冲151施加到引线130中的至少一个，如图7和图8中所示的并且在下面更详细地描述的。替代地，控制单元140可包括第一脉冲发生器144和第二脉冲发生器152。第一脉冲发生器144可被配置为施加第一电流脉冲146，且第二脉冲发生器152可被配置为施加第二电流脉冲151。

不管控制单元140是包括单个电流脉冲发生器142还是包括第一脉冲发生器144和第二脉冲发生器152，第一电流脉冲146都可被施加到第一引线132或第二引线134，并且第二电流脉冲151可被施加到第一引线132或第二引线134。在一些示例中，第一电流脉冲146可具有与第二电流脉冲151相同的量值。在其他示例中，第二电流脉冲151可具有比第一电流脉冲146高的量值。第一电流脉冲146和第二电流脉冲151均可具有诸如毫安(mA)数量级的相对较低的量值。例如，第一电流脉冲146可以是大约1mA，并且第二电流脉冲151可以是大约1mA或2mA。如下面更详细描述的，为了补偿相对于RTD传感器106的高标称电阻R₀的引线130的低电阻(例如，在20℃下对于100英尺的12号(12gauge)铜线而言小于1欧姆)，第二电流脉冲151的较大量值可以是期望的。例如，RTD传感器106可具有在数百欧姆(例如，100欧姆、200欧姆、500欧姆、1000欧姆、5000欧姆等等)的数量级在0℃下的标称电阻R₀。

参考图7和图8，有利地，当经受第一电流脉冲146时，开关160可工作在断开状态162(图7)下，并且当经受第二电流脉冲151时，开关160可工作在闭合状态164(图8)下。在一些示例中，处于断开状态162的开关160使得第一电流脉冲146绕过开关160，并且串联地流过一对引线130和RTD传感器106。例如，当开关160处于断开状态162时，第一电流脉冲146可串联地流过第一引线132、RTD传感器106和第二引线134。当开关160处于闭合状态164时，第二电流脉冲151被分流通过开关160，绕过RTD传感器106，并且从而使得第二电流脉冲151经由开关160流过一对引线130。例如，当开关160处于断开状态162时，第二电流脉冲151可串联地流过第一引线132、开关160和第二引线134，并且第二电流脉冲可不流过RTD传感器106。

开关160使得控制单元140能够基于第一电阻和第二电阻之间的差值来确定传感器电阻R_S和对应的传感器温度T。第一电阻表示当开关160处于断开状态162时与引线电阻R_L结合的传感器电阻R_S。第二电阻表示当开关160处于闭合状态164时的引线电阻R_L。控制单元140可包括电压表，或者可以其他方式被配置为当开关160处于断开状态162时，通过在施加第一电流脉冲146期间测量一对引线130两端的电压V_M来确定第一电阻。当开关160处于闭合状态164时，控制单元140可通过在施加第二电流脉冲151期间测量一对引线130两端的电压V_M来确定第二电阻。当开关160处于断开状态162时，使用第一电流脉冲146的已知量值和测量的电压V_M，可使用关系式V＝I×R来计算第一电阻。类似地，当开关160处于闭合状态164时，使用第二电流脉冲151的已知量值和测量的电压V_M，可计算第二电阻。计算为第一电阻与第二电阻之间的差值的传感器电阻R_S可在以下关系式中使用来计算两线制RTD 102的传感器温度T：

R_S＝R₀[1+aT+bT²+cT³(T-100)] (等式100)

其中：

R_S＝在温度T下的RTD传感器电阻；

R₀＝在0℃下的RTD传感器标称电阻；

a、b和c＝Calendar-Van Dusen(日历-范杜森)系数，其可从在0℃(对于系数a)、100℃(对于系数b)和260℃(对于系数c)下的RTD传感器106的经验确定的电阻测量导出。

图2-图3示出了可结合目前公开的两线制RTD 102的一个或更多个示例的运载交通工具200的示例。运载交通工具200具有包括火箭发动机212的发动机节段214。另外，运载交通工具200具有一对低温推进剂箱206，其包括包含诸如液态氢(LH₂)的低温燃料的燃料箱210，以及包含诸如液态氧(LOX)的低温氧化剂的氧化剂箱208。推进剂箱206均通过流体导管216流体耦合到发动机节段214。多个目前公开的两线制RTD 102可安装到运载交通工具200的各种部件218以进行温度监测。例如，两线制RTD 102中的一个或更多个可安装到低温推进剂箱206中的每一个，如图2所示，并且/或者两线制RTD 102中的一个或更多个可安装到流体导管216，如图3所示。

在图2中，控制单元140被示出为安装到有效载荷附接配件204，有效载荷附接配件204将有效载荷202支撑在运载交通工具200的前端处，并且这可导致在控制单元140和一些RTD传感器106位置之间的相对较长的引线130。另外，引线130可在沿着引线130的长度的不同位置处经受不同的温度。此外，引线130如果被布线(route)接近诸如低温推进剂箱206的低温温度源，则可经受低温温度。如图4的温度随测量误差变化的曲线所示，在本文中定义为低于-300°F(-184℃)的温度的低温温度下，常规的两线制RTD的温度测量的误差相对较大。有利地，在目前公开的两线制RTD 102中，增加开关160提供了消除引线130的电阻和相关联的温度测量的误差的装置。

尽管图2-图3示出了安装在运载交通工具200的低温推进剂系统部件218上的RTD传感器106，但是RTD传感器106也可安装在其他部件上，诸如火箭发动机212、推进器、冷却系统部件、太阳能电池阵列、散热器和电子部件的部件。就这一点而言，目前公开的RTD传感器106可安装在任何类型的交通工具、非交通工具、系统、子系统、组件或子组件的任何类型的部件上，而没有限制。例如，RTD传感器106中一个或更多个可安装在飞行器的部件上，诸如燃料系统、飞行器发动机、环境控制系统、电气系统、液压系统、机电系统、航空电子系统、制动系统和飞行控制系统的部件。另外，可将RTD传感器106安装或放置成与诸如流体的非固体材料接触，以测量或监测流体温度。

参考图5，示出了被配置为薄膜RTD传感器108的RTD传感器106的示例。薄膜RTD传感器108包括由诸如铂、镍、铜、铁或其他材料或其组合的电阻材料形成的薄膜电阻层112。薄膜电阻层112可以曲折图案沉积到可由玻璃、陶瓷或任何其他非导电材料形成的非导电基板110上。诸如玻璃或陶瓷的非导电涂层114可被施加在薄膜电阻层112上以用于保护。连接元件116可耦合到薄膜电阻层112的每个端部，以提供用于将薄膜传感器108电连接到两线制RTD 102的一对引线130的装置。

参考图6，示出了被配置为线绕RTD传感器118的RTD传感器106的示例。线绕RTD传感器118包括由铂、镍、铜、铁或其他材料或材料组合形成的电阻线圈122。在一个实施例中，电阻线圈122可安装在由玻璃和/或陶瓷形成的非导电芯120的镗孔(未示出)内。替代地或此外，电阻线圈122可缠绕在可以是玻璃或陶瓷圆柱体的非导电芯120周围。玻璃和/或陶瓷的非导电涂层114可施加在电阻线圈122上以用于保护。电阻线圈122的相对端部均可包括用于将电阻线圈122电耦合到两线制RTD 102的一对引线130的连接元件116。

现在参考图7-图8，示出了示出开关160的示例的操作的两线制RTD 102的示例。对于诸如经受低温温度(例如低于-300°F)的环境中的某些应用，两线制RTD 102的开关160优选地为不具有移动零件的无源开关174(例如，图10-图13)。在其他实施例中，开关160可被配置为有源开关166(例如，图7-8)，诸如具有可移动元件168的微机械开关，可移动元件168在如图7所示的断开状态162或断开位置170或者如图8所示闭合状态164或闭合位置172中可移动和/或可枢转地定位。

在图7中，示出了控制单元140的电流脉冲发生器142，其向第一引线132施加第一电流脉冲146。示出了第一电流脉冲146，其沿着第一引线132在第一方向149上从控制单元140朝向开关160流动。当经受第一电流脉冲146时，开关160移动到断开位置170或者保持在断开位置170，使得第一电流脉冲146流过一对引线130和RTD传感器106。第一电流脉冲146流过一对引线130和RTD传感器106导致第一电阻，该第一电阻是在开关160处于断开状态162时传感器电阻R_S与引线电阻R_L相加的总和。如上所述，控制单元140通过在引线130电耦合到电流脉冲发生器142的位置处测量引线130两端的电压V_M来确定通过电路的第一电阻。在图7的示例中，当开关160处于断开位置170，并且第一电流脉冲146流过引线130和RTD传感器106从而绕过开关160时，控制单元140测量电压V_M。

图8示出了电流脉冲发生器142将第二电流脉冲151施加到第一引线132，使得开关160由于经受具有比第一电流脉冲146高的量值的第二电流脉冲151而处于闭合状态164或闭合位置172。第二电流脉冲151可被施加到第一引线132并且可沿着第一方向149从控制单元140朝向开关160流动。当经受第二电流脉冲151时，开关160移动到闭合位置172或保持在闭合位置172，使得第二电流脉冲151经由开关160流过引线130。就这一点而言，第二电流脉冲151流过电阻最小的路径，即通过闭合的开关160。在一些示例中，当开关处于闭合位置172时，第二电流脉冲151绕过RTD传感器106。第二电流脉冲151经由开关160流过一对引线130导致被定义为引线电阻R_L的第二电阻。如上所述，引线电阻是第一引线电阻R_L1和第二引线电阻R_L2的总和。当开关160处于闭合位置172并且第二电流脉冲151经由开关160流过引线130时，控制单元140通过测量测量的电压V_M来确定第二电阻。

在两线制RTD 102的一些实施例中，开关160可正常地偏置到断开状态162或断开位置170。例如，对于诸如具有可移动元件168的微机械开关的有源开关166(例如，图7-图8)，开关160可被偏置到断开位置170。对于无源开关174(图10-图13)，开关160可被偏置到断开状态162。通过将开关160偏置到断开位置170或断开状态162，在开关160在经受第二电流脉冲151时未工作在闭合状态164下或者未移动到闭合位置172的情况下，控制单元140可继续产生传感器温度测量。就这一点而言，将开关160朝向断开状态162或断开位置170偏置允许第一电流脉冲146流过RTD传感器106和引线130，使得控制单元140可继续提供传感器温度测量，即使这样的测量未针对来自引线电阻R_L的误差进行校正。

在目前公开的两线制RTD 102的任何实施例中，开关160优选地位于相对接近RTD传感器106的范围内，作为使第二电流脉冲151所流过的引线130的长度最大化的装置，以最小化传感器温度T的误差。在一个示例中，开关160可位于距RTD传感器106的一定距离处，该距离小于一对引线130中的第一引线132或第二引线134的长度的大约10％。更优选地，开关160位于距RTD传感器106一定距离处，该距离小于引线130长度的大约1％。如上所述，引线130中的每一个优选地但是可选地具有相同的长度。对于其中引线130的长度不相同的两线制RTD 102的示例，开关160可位于一定距离内，该距离小于最长的引线130的长度的10％，并且更优选地，小于最长的引线130的长度的大约1％。在一些示例中，开关160可被集成到RTD传感器106中以形成传感器组件104。就这一点而言，开关160和RTD传感器106可被制造和组装以形成单个单元，其可连接到一对引线130以形成两线制RTD102。两线制RTD 102可电耦合到控制单元140以形成温度检测系统100。

现在参考图9，示出了绘制在一个示例中的脉冲周期对比电阻的曲线图，该示例示出了以交替的方式通过目前公开的两线制RTD 102的第一电流脉冲146和第二电流脉冲151的概念验证施加。在所示出的示例中，第一引线电阻R_L1、第二引线电阻R_L2和传感器电阻R_S均被设置为恒定值2。第一电流脉冲146具有1mA的量值并且被施加在一秒的第一脉冲周期150处。第二电流脉冲151被施加在一秒的第二脉冲周期156处。可施加处于与第一电流脉冲146相同的量值处的第二电流脉冲151，或者可施加处于与第一电流脉冲146不同的量值处(诸如更高的量值(例如，2mA))的第二电流脉冲151。在本公开中，脉冲周期可被描述为相同类型的连续电流脉冲之间的时间量(例如，连续的第一电流脉冲之间的时间周期)。在图9中，第一电流脉冲146和第二电流脉冲151以交替的方式施加到引线130，使得开关160在断开状态162和闭合状态164之间交替。基于如上所述测量的引线130两端的电压V_M，控制单元140确定在施加每个第一电流脉冲146期间的6欧姆的第一测量电阻，并且确定在施加每个第二电流脉冲151期间的4欧姆的第二测量电阻。

虽然图9的曲线图示出具有第一脉冲周期150的大约50％的第一脉冲宽度148的第一电流脉冲146，但是第一脉冲宽度148可小于第一脉冲周期150的50％，或者第一脉冲宽度148可大于第一脉冲周期150的50％。同样，尽管第二脉冲被示出具有为第一脉冲周期150的大约50％的第二脉冲宽度154，但是第二脉冲宽度154可小于或大于第一脉冲周期150的50％。在一些示例中，第二脉冲宽度154可与第一脉冲宽度148不重叠。然而，在其他示例中，第二脉冲宽度154可与第一脉冲宽度148的至少一部分重叠。另外，尽管图9的曲线图示出了针对每个第一电流脉冲146施加第二电流脉冲151，但是电流脉冲发生器142(例如，第一脉冲发生器144和第二脉冲发生器152)可以一种方式操作，即，使得在多次施加第一电流脉冲146之后施加第二电流脉冲151。就这一点而言，电流脉冲发生器142或第二脉冲发生器152可以比第一电流脉冲146被施加到引线130的速率小的速率施加第二电流脉冲151。例如，可在第一电流脉冲146的每九(9)次施加之后施加第二电流脉冲151。在这种布置中，控制单元140可被配置为使用最近确定的第二电阻值(例如，单独的引线电阻R_L)来确定传感器温度T。

现在参考图10-图11，示出了两线制RTD 102的示例，其中开关160被配置为具有二极管176的无源开关174。如图10所示，当经受第一电流脉冲146时，二极管176可工作在断开状态162下。如图11所示，当经受与第一电流脉冲146相同或不同的量值并且在相对于第一电流脉冲146相反的方向上流动的第二电流脉冲151时，二极管176可工作在闭合状态164下。二极管176具有阴极180和阳极178。在图10-图11中，阴极180耦合到第一引线132，且阳极178耦合到第二引线134。在这样的取向中，二极管176在经受通过电流脉冲发生器142在第一方向149上施加到第一引线132的第一电流脉冲146时是可工作在断开状态162下的，并且在经受通过电流脉冲发生器142在与第一方向149相反的第二方向155上施加到第二引线134的第二电流脉冲151时是可工作在闭合状态164下的。替代地，二极管176可被取向成使得阴极180耦合到第二引线134并且阳极178耦合到第一引线132，在这种情况下，第一电流脉冲146可在第二方向155上被施加到第二引线134，使得二极管176是可工作在断开状态162下的，并且第二电流脉冲151可在第一方向149上施加到第一引线132，使得二极管176是可工作在闭合状态164下的。

对于需要在与第二电流脉冲151相反的方向上施加第一电流脉冲146的两线制RTD102的实施例，电流脉冲发生器142可被提供为双向脉冲发生器158，其被配置为在第一方向149上将第一电流脉冲146施加到引线130中的一个，并且在第二方向155上将第二电流脉冲151施加到剩余的引线130。对于被配置为二极管176的开关160，第一电流脉冲146的量值可以可选地与第二电流脉冲151的量值相同。然而，第二电流脉冲151的量值可高于或低于第一电流脉冲146。优选地，如上所述，第二电流脉冲151的量值高于第一电流脉冲146的量值，以相对于RTD传感器106的高电阻单独补偿一对引线130的低电阻。

在本文公开的任何实施例中，开关160可被配置为防止第一电流脉冲146通过在断开状态162下的开关160的泄漏。然而，对于一些开关配置，可发生通过开关160的第一电流脉冲146的相对较小的泄漏。例如，第一电流脉冲146的相对较小的泄漏可通过图10中的二极管176或通过图12中的齐纳二极管190、FET 182和/或开关电阻器192发生。如上所述，第一电流脉冲146的这种相对较小的泄漏可导致开关电阻对表示传感器电阻R_S和引线电阻R_L的组合的第一电阻的相对较小的贡献。在一些示例中，控制单元140可被配置为在确定第一电阻时忽略开关电阻的贡献。就这一点而言，开关电阻的量值相对于引线电阻R_L和传感器电阻R_S的总和可较小。例如，开关电阻可小于引线电阻R_L和传感器电阻R_S的总和的10％。

在其他示例中，控制单元140可被配置为在确定第一电阻时和/或在确定第二电阻时补偿开关电阻。例如，控制单元140可被编程为将第一电阻或第二电阻减小固定量(例如1欧姆)以补偿开关电阻。基于RTD传感器所安装到的部件的预测的操作温度范围的平均温度，可预先确定开关电阻的值。在另一个示例中，控制单元140可被编程为参考开关电阻随最近确定的传感器温度变化的查找表，以确定开关电阻的值。甚至进一步地，控制单元140可被编程为基于在标准温度下的开关电阻的标称值(例如在0℃下的1欧姆)和在相同的标准温度下的RTD传感器的标称值(例如在0℃下的500欧姆)来确定作为传感器电阻R_S的百分比的开关电阻，并且与最近确定的传感器温度的相应增加或减少成比例地动态地增加或减少开关电阻(例如，传感器温度每变化1℃，标称开关电阻变化一定的百分比)。

在一些示例中，处于闭合状态(例如，图8、图11和图13)的开关160可被配置为防止第二电流脉冲151流过RTD传感器。然而，对于其中当开关160处于闭合状态时一定量的第二电流脉冲151流过RTD传感器的开关配置，控制单元140可被配置为在确定第二电阻时忽略传感器电阻R_S的贡献，第二电阻表示如上所述的第一引线132和第二引线134的引线电阻R_L。替代地，控制单元140可被配置为在确定第二电阻时补偿传感器电阻R_S。由于相对于开关电阻(例如，小于10欧姆)的传感器电阻R_S(例如，100欧姆、500欧姆等)的大的量值，第二电流脉冲151的相对较小的部分可流过RTD传感器，导致传感器电阻R_S对由控制单元140确定的第二电阻的贡献相对较小。

现在参考图12-图13，示出了两线制RTD 102的示例，其中开关160包括场效应晶体管182(FET)。FET 182具有栅极184、漏极186和源极188。在所示的示例中，源极188耦合到第一引线132，并且漏极186耦合到第二引线134。FET 182的栅极184连接到齐纳二极管190的阳极178。齐纳二极管190的阴极180耦合到第一引线132。FET 182的栅极184也连接到开关电阻器192的一个端部。开关电阻器192的另一个端部耦合到第二引线134。在这种布置中，FET 182在经受第一电流脉冲146(例如图12)时是可工作在断开状态162下的，并且在经受比第一电流脉冲146大的量值的并且在与第一电流脉冲146相同的方向上流动的第二电流脉冲151时是可工作在闭合状态164下(例如图13)的。当FET 182处于断开状态162时，第一电流脉冲146流过一对引线130和RTD传感器106。当FET 182处于闭合状态164时，第二电流脉冲151仅流过一对引线130。

参考图14，示出了绘制在以使得相对于增加的功率消耗减小功率消耗的方式施加一系列第一电流脉冲146和第二电流脉冲151期间的脉冲周期对比电阻的曲线图，该增加的功率消耗与如图9所示的不间断施加第一电流脉冲146和第二电流脉冲151相关联。就这一点而言，第一电流脉冲146和第二电流脉冲151可以使得两线制RTD 102在每个脉冲周期的一部分内未通电的方式施加。如上所述，第一电流脉冲146和第二电流脉冲151可分别通过第一脉冲发生器144和第二脉冲发生器152施加到引线130。

在图14中，第一脉冲发生器144可在预定的第一脉冲周期150(例如，每秒)将第一电流脉冲146施加到引线130中的一个。第一脉冲周期150的值可由正被监测的部件的期望的温度采样速率决定。在图14中，第一电流脉冲146具有小于第一脉冲周期150的第一脉冲宽度148。第二脉冲发生器152可在不小于第一脉冲周期150的第二脉冲周期156施加第二电流脉冲151。第二电流脉冲151具有第二脉冲宽度154，第二脉冲宽度154短于第一脉冲周期150并且长于第一脉冲宽度148，并且与第一脉冲宽度148的至少一部分重叠，使得RTD传感器106在每个第一脉冲周期150的一部分期间未通电。例如，在图14中，第一脉冲宽度148为第一脉冲周期150的大约25％，并且第二脉冲宽度154为第一脉冲周期150的大约50％。第二脉冲宽度154与第一脉冲宽度148重叠。当第二脉冲宽度154与第一脉冲宽度148重叠时，第二电流脉冲151与第一电流脉冲146相加。图14示出对于脉冲周期150、156中每一个的50％，两线制RTD 102未通电，导致相对于图9中的两线制RTD 102的功率消耗，降低两线制RTD102的功率消耗，图9示出了两线制RTD 102通过第一电流脉冲146和第二电流脉冲151的组合而在每个脉冲周期期间恒定地通电。

参考图15，示出了绘制在将第一电流脉冲146和第二电流脉冲151施加到两线制RTD 102期间降低功率消耗的布置的另一个示例中的脉冲周期对比电阻的曲线图。对于图15的示例，第一脉冲发生器144可在第一脉冲周期150将第一电流脉冲146施加到引线130中的一个(例如，施加到第一引线)。第一电流脉冲146可具有小于第一脉冲周期150的第一脉冲宽度148。第二脉冲发生器152可在作为第一脉冲周期150的偶数分数(例如，一半)的第二脉冲周期156并且以使得在第一脉冲周期150中的每一个期间，第二脉冲宽度154与第一脉冲宽度148的至少一部分重叠且RTD传感器106未通电的方式施加第二电流。在图15中，第一脉冲宽度148为1秒的第一脉冲周期150的大约25％。第二脉冲宽度154为第一脉冲周期150的大约25％。另外，第二脉冲周期156是第一脉冲周期150的一半。在每个第一脉冲周期150期间，第二脉冲宽度154与第一脉冲宽度148的至少一部分重叠并且与第一脉冲宽度148的至少一部分相加。

图16是具有包括在使用目前公开的温度检测系统100测量温度的方法中的一个或更多个操作的流程图。该方法的步骤302包括使用控制单元140的电流脉冲发生器142将第一电流脉冲146施加到一对引线130中的一个引线130。如上所述，一对引线130将控制单元140电耦合到具有传感器电阻R_S的RTD传感器106。如上所述，一对引线130共同具有引线电阻R_L并且通过开关160电耦合到彼此。

该方法的步骤304包括响应于开关160经受第一电流脉冲146而使开关160工作在断开状态162下。图7示出处于断开状态162或断开位置170的开关160的示例。如上所述，处于断开状态162的开关160使得第一电流脉冲146流过一对引线130和RTD传感器106。

步骤306包括当开关160处于断开状态162时在控制单元140处测量第一电阻。如上所述，当开关160处于断开状态162并且第一电流脉冲146流过RTD传感器106和引线130时，第一电阻包括传感器电阻R_S和引线电阻R_L的组合。控制单元140包括在施加第一电流脉冲146期间测量引线130两端的测量的电压V_M的能力。如上所述，当开关160处于断开状态162时，控制单元140基于所测量的电压V_M和第一电流脉冲146的量值来计算第一电阻(例如，传感器电阻R_S加上引线电阻R_L)。

方法的步骤308包括使用电流脉冲发生器142将第二电流脉冲151施加到一对引线130中的一个引线130。将第二电流脉冲151施加到引线130中的一个的步骤可包括施加处于比第一电流脉冲146高的量值的第二电流脉冲151。如上所述，施加处于比第一电流脉冲146高的量值的第二电流脉冲151可补偿相对于RTD传感器106的电阻的引线130的低电阻。

在一些示例中，可使用第一脉冲发生器144执行将第一电流脉冲146施加到引线130中的一个的步骤，并且可使用第二脉冲发生器152执行将第二电流脉冲151施加到引线130中的一个的步骤。不管第一电流脉冲146和第二电流脉冲151是由单个电流脉冲发生器142施加，还是由相应的第一脉冲发生器144和第二脉冲发生器152施加，方法300的一些示例可包括以与第一电流脉冲146的第一脉冲宽度148不重叠的第二脉冲宽度154施加第二电流脉冲151。

简要参考图14，将第一电流脉冲146施加到引线130中的一个的步骤302可包括使用第一脉冲发生器144在第一脉冲周期150将第一电流脉冲146施加到引线130中的一个(例如施加到第一引线)。可施加具有小于第一脉冲周期150的第一脉冲宽度148的第一电流脉冲146。例如，第一脉冲宽度148可以是第一脉冲周期150的50％。将第二电流脉冲151施加到引线130中的一个的步骤308可包括使用第二脉冲发生器152在不小于第一脉冲周期150的第二脉冲周期156施加第二电流脉冲151。如图14所示，第二电流脉冲151可具有短于第一脉冲周期150并且长于第一脉冲宽度148并且可与第一脉冲宽度148的至少一部分重叠的第二脉冲宽度154，使得在每个第一脉冲周期150的一部分期间，RTD传感器106未通电。如上所述，相对于图9中所示的布置，这样的布置可导致降低的功率消耗，在图9中，RTD传感器106通过第一电流脉冲146和第二电流脉冲151的组合而恒定地通电。在用于降低功率消耗的另外示例中，该方法可包括以比施加一系列第一电流脉冲146的速率小的速率施加第二电流脉冲151(例如，校准脉冲)。优选地以不小于用于对部件218温度进行采样的期望速率的速率施加第一电流脉冲146。

简要参考图15，在另外的实施例中，施加第一电流脉冲146的步骤302可包括在第一脉冲周期150并且以使得第一电流脉冲146具有小于第一脉冲周期150的第一脉冲宽度148的方式施加第一电流脉冲146。施加第二电流脉冲151的步骤308可包括在作为第一脉冲周期150的偶数分数(例如，一半)的第二脉冲周期156并且以使得在第一脉冲周期150中的每一个期间，第二脉冲宽度154与第一脉冲宽度148的至少一部分重叠并且使得RTD传感器106在第一脉冲周期150的至少一部分期间未通电的方式施加第二电流脉冲151。

参考图16，该方法的步骤310包括响应于第二电流脉冲151而使开关160工作在闭合状态164下，使得第二电流脉冲151分路通过开关160，使得第二电流脉冲151流过一对引线130，并且被阻止流过RTD传感器106。简要地参考图7-图8，对于其中开关160是有源开关166的示例，使开关160工作在断开状态162下的步骤304包括当有源开关166经受第一电流脉冲146时，将有源开关166的可移动元件168移动(例如，枢转和/或平移)到对应于断开状态162的断开位置170，并且步骤310包括当有源开关166经受第二电流脉冲151时，将有源开关166的可移动元件168移动(例如，枢转和/或平移)到对应于闭合状态164的闭合位置172。在一些示例中，该方法可包括304将有源开关166的可移动元件168偏置到断开位置170，使得在有源开关166未响应于第二电流脉冲151移动到闭合位置172的情况下，仍然可进行温度测量。

简要参考图10-图11，对于其中开关160是诸如二极管176的无源开关174的示例，使无源开关174工作在断开状态162下的步骤304包括在经受第一电流脉冲146时使二极管176工作在断开状态162下，并且步骤310包括当经受在与第一电流脉冲146相反的方向上流动的第二电流脉冲151时，使二极管176工作在闭合状态164下。对于图10-图11的示例，第二电流脉冲151可具有与第一电流脉冲146相同的量值或不同的量值。使开关160工作在断开状态162下的步骤304可以可选地包括使用双向脉冲发生器158以在第一方向149上将第一电流脉冲146施加到引线130中的一个(例如，第一引线)，并且在与第一方向149相反的第二方向155上将第二电流脉冲151施加到引线130中剩余的一个(例如，第二引线)。

简要参考图12-图13，对于其中开关160包括场效应晶体管(FET)182的示例，使开关160工作在断开状态162下的步骤304可包括在经受第一电流脉冲146时使FET 182工作在断开状态162下，并且使开关160工作在闭合状态164下的步骤310可包括当经受具有比第一电流脉冲146高的量值的并且在与第一电流脉冲146相同的方向上流动的第二电流脉冲151时使FET182工作在闭合状态164下。例如，如图12-图13所示，第一电流脉冲146和第二电流脉冲151均在第一方向149上流动。替代地，第一电流脉冲146和第二电流脉冲151可均在第二方向155上流动。第一电流脉冲146和第二电流脉冲151的流动方向可取决于FET 182的取向。

参考图16，该方法的步骤312包括在控制单元140处测量当开关160处于闭合状态164时的第二电阻。就这一点而言，控制单元140确定在施加第二电流脉冲151期间的一对引线130两端的测量的电压V_M。基于所测量的电压V_M和第二电流脉冲151的量值，控制单元140计算在第二电流脉冲151流动通过一对引线130期间的第二电阻(例如，引线电阻R_L)。

该方法的步骤314包括基于第一电阻和第二电阻之间的差值使用控制单元140确定传感器电阻R_S和对应的传感器温度T。如上所述，基于如上所述的在温度T下的RTD传感器电阻R_S，在0℃下的RTD传感器标称电阻R₀和Calendar-Van Dusen系数(a、b和c)，使用在上述等式100中表达的关系可确定传感器温度T。确定传感器电阻R_S和对应的传感器温度T的步骤314可包括精确地确定飞行器、太空交通工具或者各种其他交通工具、非交通工具、系统、子系统、组件和/或子组件中的任一个的部件或材料的温度，而没有限制。

此外，本公开包括根据以下实施例的实施例：

实施例1.一种两线制电阻温度检测器(RTD)，其包括：

RTD传感器，其具有与所述RTD传感器的传感器温度的变化对应地变化的传感器电阻；

一对引线，其将所述RTD传感器电耦合到控制单元，所述控制单元具有被配置为产生第一电流脉冲和第二电流脉冲的至少一个脉冲发生器，所述一对引线共同具有引线电阻；以及

开关，其电耦合在所述一对引线之间，并且在经受所述第一电流脉冲时可工作在断开状态下，并且在经受所述第二电流脉冲时可工作在闭合状态下，所述断开状态使得所述第一电流脉冲流过所述一对引线和所述RTD传感器，所述闭合状态使得所述第二电流脉冲经由所述开关流过所述一对引线，所述开关使得所述控制单元能够确定所述传感器电阻和对应的传感器温度。

实施例2.根据实施例1所述的两线制RTD，其中：

所述第二电流脉冲具有比所述第一电流脉冲高的量值。

实施例3.根据实施例1所述的两线制RTD，其中：

所述开关是在对应于所述断开状态的断开位置和对应于所述闭合状态的闭合位置之间可移动的有源开关。

实施例4.根据实施例3所述的两线制RTD，其中：

所述开关被偏置到所述断开位置。

实施例5.根据实施例1所述的两线制RTD，其中所述开关包括二极管，所述二极管可工作在以下状态下：

当经受所述第一电流脉冲时，在所述断开状态下；以及

当经受在相对于所述第一电流脉冲的相反的方向上流动的所述第二电流脉冲时，在所述闭合状态下。

实施例6.根据实施例1所述的两线制RTD，其中所述开关包括场效应晶体管，所述场效应晶体管可工作在以下状态下：

当经受所述第一电流脉冲时，在所述断开状态下；以及

当经受具有比所述第一电流脉冲高的量值的并且在与所述第一电流脉冲相同的方向上流动的所述第二电流脉冲时，在所述闭合状态下。

实施例7.根据实施例1所述的两线制RTD，其中：

所述开关位于距所述RTD传感器的一定距离内，所述距离小于所述一对引线中的任一个的大约10％。

实施例8.根据实施例1所述的两线制RTD，其中：

所述RTD传感器被配置为薄膜RTD传感器和线绕RTD传感器中的一个。

实施例9.一种温度检测系统，其包括：

控制单元，其具有被配置为产生第一电流脉冲和第二电流脉冲的至少一个脉冲发生器；

两线制电阻温度检测器，其包括：

RTD传感器，其具有与传感器温度的变化对应地变化的传感器电阻；

一对引线，其将所述RTD传感器电耦合到所述控制单元，所述一对引线共同具有引线电阻；

开关，其电耦合在所述一对引线之间，并且在经受所述第一电流脉冲时可工作在断开状态下，并且在经受所述第二电流脉冲时可工作在闭合状态下，所述断开状态使得所述第一电流脉冲流过所述一对引线和所述RTD传感器，所述闭合状态使得所述第二电流脉冲经由所述开关流过所述一对引线；并且

所述控制单元，其被配置为基于以下两项之间的差值确定所述传感器电阻和对应的传感器温度：

当所述开关处于所述断开状态时所述传感器电阻与所述引线电阻相结合；以及

当所述开关处于所述闭合状态时的所述引线电阻。

实施例10.根据实施例9所述的温度检测系统，其中：

所述至少一个脉冲发生器被配置为产生处于比所述第一电流脉冲高的量值的所述第二电流脉冲。

实施例11.根据实施例9所述的温度检测系统，其中：

所述至少一个脉冲发生器是双向脉冲发生器，其被配置为在第一方向上将所述第一电流脉冲施加到所述引线中的一个，并且在第二方向上将所述第二电流脉冲施加到所述引线中的剩余一个。

实施例12.根据实施例9所述的温度检测系统，其中所述至少一个脉冲发生器包括：

第一脉冲发生器，其被配置为产生所述第一电流脉冲；以及

第二脉冲发生器，其被配置为产生所述第二电流脉冲。

实施例13.根据实施例12所述的温度检测系统，其中：

所述第一脉冲发生器被配置为在第一脉冲周期将所述第一电流脉冲施加到所述引线中的一个，所述第一电流脉冲具有小于所述第一脉冲周期的第一脉冲宽度；

所述第二脉冲发生器被配置为在不小于所述第一脉冲周期的第二脉冲周期将所述第二电流脉冲施加到所述引线中的一个；并且

所述第二电流脉冲具有第二脉冲宽度，所述第二脉冲宽度短于所述第一脉冲周期并且长于所述第一脉冲宽度，并且与所述第一脉冲宽度的至少一部分重叠，使得所述RTD传感器在每个第一脉冲周期的一部分期间未通电。

实施例14.根据实施例12所述的温度检测系统，其中：

所述第一脉冲发生器被配置为在第一脉冲周期将所述第一电流脉冲施加到所述引线中的一个，所述第一电流脉冲具有小于所述第一脉冲周期的第一脉冲宽度；并且

所述第二脉冲发生器被配置为在作为所述第一脉冲周期的偶数分数的第二脉冲周期并且以使得在所述第一脉冲周期中每一个期间，第二脉冲宽度与第一脉冲宽度的至少一部分重叠，并且所述RTD传感器未通电的方式将所述第二电流脉冲施加到所述引线中的一个。

实施例15.一种测量温度的方法，其包括：

使用控制单元的脉冲发生器将第一电流脉冲施加到一对引线中的一个引线，所述一对引线将所述控制单元电耦合到具有传感器电阻的RTD传感器，所述一对引线共同具有引线电阻并且通过开关电耦合；

响应于所述第一电流脉冲，使所述开关工作在断开状态下，使得所述第一电流脉冲流过所述一对引线和所述RTD传感器；

当所述开关处于所述断开状态时，测量包括当所述开关处于所述断开状态时的所述传感器电阻和所述引线电阻的组合的第一电阻；

使用所述脉冲发生器将第二电流脉冲施加到所述一对引线中的一个引线；

响应于所述第二电流脉冲，使所述开关工作在闭合状态下，使得所述第二电流脉冲经由所述开关流过所述一对引线；

当所述开关处于所述闭合状态时，测量包括所述引线电阻的第二电阻；以及

基于所述第一电阻和所述第二电阻之间的差值，使用所述控制单元确定所述传感器电阻和对应的传感器温度。

实施例16.根据实施例15所述的方法，其中施加所述第二电流脉冲的所述步骤包括：

施加处于比所述第一电流脉冲高的量值的所述第二电流脉冲。

实施例17.根据实施例15所述的方法，其中使所述开关工作在所述断开状态下以及使所述开关工作在所述闭合状态下分别包括：

使用双向脉冲发生器在第一方向上将所述第一电流脉冲施加到所述引线中的一个；以及

使用所述双向脉冲发生器在第二方向上将所述第二电流脉冲施加到所述引线中的剩余一个。

实施例18.根据实施例15所述的方法，其中将所述第一电流脉冲施加到引线以及将所述第二电流脉冲施加到引线的步骤分别包括：

使用第一脉冲发生器将所述第一电流脉冲施加到引线；以及

使用第二脉冲发生器将所述第二电流脉冲施加到引线。

实施例19.根据实施例18所述的方法，其中将所述第一电流脉冲施加到所述一对引线中的一个引线以及将所述第二电流脉冲施加到所述一对引线中的一个引线的步骤包括：

使用所述第一脉冲发生器在第一脉冲周期将所述第一电流脉冲施加到所述引线中的一个，所述第一电流脉冲具有小于所述第一脉冲周期的第一脉冲宽度；

使用所述第二脉冲发生器在不小于所述第一脉冲周期的第二脉冲周期将所述第二电流脉冲施加到所述引线中的一个；并且

所述第二电流脉冲具有第二脉冲宽度，所述第二脉冲宽度短于所述第一脉冲周期并且长于所述第一脉冲宽度，并且与所述第一脉冲宽度的至少一部分重叠，使得所述RTD传感器在每个第一脉冲周期的一部分期间未通电。

实施例20.根据实施例18所述的方法，其中将所述第一电流脉冲施加到所述一对引线中的一个引线以及将所述第二电流脉冲施加到所述一对引线中的一个引线的步骤包括：

使用所述第一脉冲发生器在第一脉冲周期将所述第一电流脉冲施加到所述引线中的一个，所述第一电流脉冲具有小于所述第一脉冲周期的第一脉冲宽度；以及

使用所述第二脉冲发生器并且在为所述第一脉冲周期的偶数分数的第二脉冲周期并且以使得在所述第一脉冲周期中的每一个期间，第二脉冲宽度与第一脉冲宽度的至少一部分重叠，并且所述RTD传感器未通电的方式，将所述第二电流脉冲施加到所述引线中的一个。

本公开所属领域的技术人员将会想到本公开的许多修改和其他配置，其具有在前面的描述和相关联的附图中呈现的教导的益处。本文描述的配置意味着是说明性的，而不旨在是限制性或详尽的。虽然在本文使用了特定的术语，但是他们仅以一般的和描述性的意义使用，并且不是为了限制的目的。

Claims (10)

1.一种两线制电阻温度检测器即两线制RTD(102)，其包括：

RTD传感器(106)，其具有与所述RTD传感器(106)的传感器温度(T)的变化对应地变化的传感器电阻(R_S)；

一对引线(130)，其将所述RTD传感器(106)电耦合到控制单元(140)，所述控制单元(140)具有被配置为产生第一电流脉冲(146)和第二电流脉冲(151)的至少一个脉冲发生器(142)，所述一对引线(130)共同具有引线电阻(R_L)；以及

开关(160)，其电耦合在所述一对引线(130)之间，并且在经受所述第一电流脉冲(146)时可工作在断开状态(162)下，并且在经受所述第二电流脉冲(151)时可工作在闭合状态(164)下，所述断开状态(162)使得所述第一电流脉冲(146)流过所述一对引线(130)和所述RTD传感器(106)，所述闭合状态(164)使得所述第二电流脉冲(151)经由所述开关(160)流过所述一对引线(130)，所述开关(160)使得所述控制单元(140)能够确定所述传感器电阻(R_s)和对应的传感器温度(T)。

2.根据权利要求1所述的两线制RTD(102)，其中：

所述第二电流脉冲(151)具有比所述第一电流脉冲(146)高的量值。

3.根据权利要求1所述的两线制RTD(102)，其中：

所述开关(160)是在对应于所述断开状态(162)的断开位置(170)和对应于所述闭合状态(164)的闭合位置(172)之间可移动的有源开关(166)，并且其中所述开关(160)被偏置在所述断开位置(170)中。

4.根据权利要求1所述的两线制RTD(102)，其中所述开关(160)包括二极管(176)，所述二极管(176)可工作在以下状态下：

当经受所述第一电流脉冲(146)时，在所述断开状态(162)下；以及

当经受在相对于所述第一电流脉冲(146)的相反的方向上流动的所述第二电流脉冲(151)时，在所述闭合状态(164)下。

5.根据权利要求1所述的两线制RTD(102)，其中，所述开关(160)包括场效应晶体管(182)，所述场效应晶体管(182)可工作在以下状态下：

当经受所述第一电流脉冲(146)时，在所述断开状态(162)下；以及

当经受具有比所述第一电流脉冲(146)高的量值的并且在与所述第一电流脉冲(146)相同的方向上流动的所述第二电流脉冲(151)时，在所述闭合状态(164)下。

6.根据权利要求1所述的两线制RTD(102)，其中：

所述开关(160)位于距所述RTD传感器(106)一定距离内，所述距离小于所述一对引线(130)的所述引线(132/134)中任一个的大约百分之十。

7.一种测量温度的方法，其包括：

使用控制单元(140)的脉冲发生器(142)将第一电流脉冲(146)施加到一对引线(130)中的一个引线，所述一对引线(130)将所述控制单元(140)电耦合到具有传感器电阻(R_S)的RTD传感器(106)，所述一对引线(130)共同具有引线电阻(R_L)并且通过开关(160)电耦合；

响应于所述第一电流脉冲(146)，使所述开关(160)工作在断开状态(162)下，使得所述第一电流脉冲(146)流过所述一对引线(130)和所述RTD传感器(106)；

当所述开关(160)处于所述断开状态(162)时，测量包括当所述开关(160)处于所述断开状态(162)时的所述传感器电阻(R_S)和所述引线电阻(R_L)的组合的第一电阻；

使用所述脉冲发生器(142)将第二电流脉冲(151)施加到所述一对引线(130)中的一个引线，其中所述第二电流脉冲(151)处于比所述第一电流脉冲(146)高的量值；

响应于所述第二电流脉冲(151)，使所述开关(160)工作在闭合状态(164)下，使得所述第二电流脉冲(151)经由所述开关(160)流过所述一对引线(130)；

当所述开关(160)处于所述闭合状态(164)时，测量包括所述引线电阻(R_L)的第二电阻；以及

基于所述第一电阻与所述第二电阻之间的差值，使用所述控制单元(140)确定所述传感器电阻(Rs)和对应的传感器温度(T)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中使所述开关(160)工作在所述断开状态(162)下和使所述开关(160)工作在所述闭合状态(164)下的步骤分别包括：

使用双向脉冲发生器(158)在第一方向上将所述第一电流脉冲(146)施加到所述引线(132/134)中的一个；以及

使用所述双向脉冲发生器(158)在第二方向上将所述第二电流脉冲(151)施加到所述引线(132/134)中的剩余的一个。

9.根据权利要求7所述的方法，其中将所述第一电流脉冲(146)施加到所述一对中的一个引线以及将所述第二电流脉冲(151)施加到所述一对中的一个引线的步骤包括：

使用所述第一脉冲发生器(122)在第一脉冲周期将所述第一电流脉冲(146)施加到所述引线(132/134)中的一个，所述第一电流脉冲(146)具有小于所述第一脉冲周期的第一脉冲宽度；

使用所述第二脉冲发生器(152)在不小于所述第一脉冲周期的第二脉冲周期将所述第二电流脉冲(151)施加到所述引线(132/134)中的一个；以及

所述第二电流脉冲(151)具有第二脉冲宽度，所述第二脉冲宽度短于所述第一脉冲周期并且长于所述第一脉冲宽度，并且与所述第一脉冲宽度的至少一部分重叠，使得所述RTD传感器(106)在每个第一脉冲周期的一部分期间未通电。

10.根据权利要求7所述的方法，其中将所述第一电流脉冲(146)施加到所述一对中的一个引线以及将所述第二电流脉冲(151)施加到所述一对中的一个引线的步骤包括：

使用所述第一脉冲发生器(144)在第一脉冲周期将所述第一电流脉冲(146)施加到所述引线(132/134)中的一个，所述第一电流脉冲(146)具有小于所述第一脉冲周期的第一脉冲宽度；以及

使用所述第二脉冲发生器(152)，并且在为所述第一脉冲周期的偶数分数的第二脉冲周期，并且以使得在所述第一脉冲周期中的每一个期间，第二脉冲宽度与第一脉冲宽度的至少一部分重叠并且所述RTD传感器(106)未通电的方式，将所述第二电流脉冲(151)施加到所述引线(132/134)中的一个。