CN108627262A - 瞬态温度测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种瞬态温度测量系统，包括热电偶，信号调理电路，AD转换电路，冷端补偿电路，采集存储电路，FPGA控制电路，USB接口，电池，无线模块电路和上位机；热电偶输出的电动势经过信号调理电路放大、滤波、偏置后输出电压，当系统上电稳定后，信号调理电路输出信号，在FPGA控制电路的控制下，经AD转换电路将模拟信号转换成数字信号，并将数据保存在采集存储电路中，此时数据长度为设置的负延时长度，在系统未触发之前循环计数，当系统判断触发后，采集存储电路不再循环计数，当计数到的预设的数据长度时，系统停止采集，信号调理电路与AD转换电路断电，无线模块电路开启，等待读数；使用者可以使用无线或USB的方式，将数据读取到计算机。

Description

瞬态温度测量系统
技术领域
本发明涉及一种瞬态温度测量系统。
背景技术
温度是表示物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。温度是七个国际单位之一，温度的测量，都是以热平衡现象为基础的。如何减弱温度传感器的热惯性，增强准确快速的测温能力是现代测温技术的发展方向。自然界中几乎所有的物理化学过程都与温度紧密相关，因此温度是工农业生产、科学试验中需要经常测量和控制的重要参数，与人们日常生活工作的方方面面紧密相关。瞬态温度作为热现象涉及到燃烧、传热等方面，是零件热变形、热应力分析的重要参数，尤其是表面瞬态温度，它可以反映燃烧过程中的一些重要信息。在热工设备、动力机械、火箭发动机、化工容器、核能工程等学科领域中，瞬态温度的测量占有非常重要的地位。
许多场合需要对瞬态表面温度进行测量，温度值的高低直接影响测温设备的安全及性能。由于瞬态温度变化迅速，而温度传感器具有热惯性，因此测温过程始终会带有一定的动态测量误差，传感器的响应速度对测量结果影响较高。瞬态温度测量的特点是温度高，变化快，常伴有高压或高速气流，一次性不可重复的过程居多，条件恶劣，迫切需要一种耐冲击、抗烧蚀，响应快的瞬态高温传感器。
目前温度测量的理论及测温仪器仍然不能满足现代工业的需要，究其原因除了温度传感器性能欠佳外，传感器动态校准技术也有待提高。在利用温度传感器对瞬态温度场动态测量时，由于传感器动态响应过程存在一定的滞后性，最终导致温度测量结果与真实值之间存在着一定的测量误差。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供了一种瞬态温度测量系统。
本发明的目的通过以下方式来实现：
瞬态温度测量系统，包括热电偶，信号调理电路，AD转换电路，冷端补偿电路，采集存储电路，FPGA控制电路，USB接口，电池，无线模块电路，上位机；热电偶输出的电动势经过信号调理电路放大、滤波、偏置后输出电压满足AD输入电压要求；当系统上电稳定后，信号调理电路输出信号，在FPGA控制电路的控制下，经AD转换电路将模拟信号转换成数字信号，并将数据保存在采集存储电路中，此时数据长度为设置的负延时长度，在系统未触发之前循环计数，当系统判断触发后，采集存储电路不再循环计数，当计数到的预设的数据长度时，系统停止采集，信号调理电路与AD转换电路断电，无线模块电路开启，等待读数；使用者可以使用无线或USB的方式，将数据读取到计算机。
进一步的，热电偶输出的电动势范围是-6.458-54.886mV；经过信号调理电路放大、滤波、偏置后输出电压满足AD输入电压要求0-2.5V。
本发明的有益效果是：
本发明提出了一种应用于瞬态温度测试的，可远距离快速无线数据的测试系统，它克服了传统温度测试技术布线繁琐、无法实时监测测试系统工作状态及有线读数数据实际应用不方便等不足，实现了远距离数据的有效传输，系统工作稳定，测试结果可靠、有效，具有较大的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图做进一步详细的说明。
如图1所示，瞬态温度测量系统，包括热电偶1，信号调理电路2，AD转换电路3，冷端补偿电路4，采集存储电路5，FPGA控制电路6，USB接口7，电池8，无线模块电路9，上位机10；热电偶1输出的电动势热电偶输出的电动势范围是-6.458-54.886mV，经过信号调理电路2放大、滤波、偏置后输出电压满足AD输入电压要求0-2.5V；当系统上电稳定后，信号调理电路2输出信号，在FPGA控制电路6的控制下，经AD转换电路3将模拟信号转换成数字信号，并将数据保存在采集存储电路5中，此时数据长度为设置的负延时长度，在系统未触发之前循环计数，当系统判断触发后，采集存储电路5不再循环计数，当计数到的预设的数据长度时，系统停止采集，信号调理电路2与AD转换电路3断电，无线模块电路9开启，等待读数；使用者可以使用无线或USB的方式，将数据读取到计算机。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.瞬态温度测量系统，其特征在于，包括热电偶，信号调理电路，AD转换电路，冷端补偿电路，采集存储电路，FPGA控制电路，USB接口，电池，无线模块电路，上位机；热电偶输出的电动势经过信号调理电路放大、滤波、偏置后输出电压满足AD输入电压要求；当系统上电稳定后，信号调理电路输出信号，在FPGA控制电路的控制下，经AD转换电路将模拟信号转换成数字信号，并将数据保存在采集存储电路中，此时数据长度为设置的负延时长度，在系统未触发之前循环计数，当系统判断触发后，采集存储电路不再循环计数，当计数到的预设的数据长度时，系统停止采集，信号调理电路与AD转换电路断电，无线模块电路开启，等待读数；使用者可以使用无线或USB的方式，将数据读取到计算机。
2.根据权利要求1所述的瞬态温度测量系统，其特征在于，热电偶输出的电动势范围是-6.458-54.886mV；经过信号调理电路放大、滤波、偏置后输出电压满足AD输入电压要求0-2.5V。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111189553A (zh) * 2020-01-10 2020-05-22 北京航天测控技术有限公司 一种热电偶及其多阶微分信号的同步采集装置
CN111664958A (zh) * 2020-05-29 2020-09-15 科大智能电气技术有限公司 一种无线测温系统及其测温方法

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Application publication date: 20181009

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