CN110220606B - 具有校准功能的测温装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了具有校准功能的测温装置及方法，所述具有校准功能的测温装置包括测温单元，所述测温单元具有测温电阻和比例电阻；测试单元包括：定值电阻，所述定值电阻具有接线端子，适于与所述比例电阻串联；第一存储器用于存储所述测温单元传送来的数据以及第一处理器的结果；第一处理器处理所述测温单元传送来的数据；电源接口，所述电源接口的输出端连接所述第一存储器和第一处理器。本发明具有成本低、测温精度高等优点。

Description

具有校准功能的测温装置及方法
技术领域
本发明涉及测温，特别涉及具有校准功能的测温装置及方法。
背景技术
高精度测温装置采用比例电阻测量温度敏感电阻，可以消除恒流源或恒压源误差，提高测量精度。这种测量方法比例电阻的精度决定温度敏感电阻测量准确度。如，采用精度0.5％，1KΩ的比例电阻和温度敏感电阻PT1000的测温装置，温度敏感电阻PT1000测量准确度为±5Ω，即测量温度准确度为±1.3℃。这是不符合高精度测温装置，对这测量误差必须校准。
目前广泛的温度校准方法有3种：
1、采用高精度电阻，精度要求很高，精度要求0.05％，准确度为±0.1℃。该方式的主要不足在于：
可以采用普通精度电阻，成本低。但是需要测量每个电阻的阻值，焊接到单板上，然后将组织输入到采集软件上，工序复杂，不利于量产，可靠性低下，时间成本高。
2、采用普通精度电阻，利用万用表测量检测电阻的阻值，然后通过把阻值写入到软件代码中，完成测温校准工作。该方式的主要不足在于：
高成本，采用高精度电阻(0.05％准确度偏差±0.1℃)，但是高精度电阻采购渠道少，且采购成本比普通电阻高100倍
3、用第三方测温设备对每个测温产品进行温度校准。该方式的主要不足在于：
利用第三方设备，仍然存在操作复杂、效率低下等问题。。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种成本低、测温精度高、测温效率高的具有校准功能的测温装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
具有校准功能的测温装置，所述具有校准功能的测温装置包括测温单元，所述测温单元具有测温电阻和比例电阻；所述具有校准功能的测温装置还包括测试单元，所述测试单元包括：
定值电阻，所述定值电阻具有接线端子，适于与所述比例电阻串联；
第一存储器，所述第一存储器用于存储所述测温单元传送来的数据以及第一处理器的结果；
第一处理器，所述第一处理器处理所述测温单元传送来的数据；
电源接口，所述电源接口的输出端连接所述第一存储器和第一处理器。
本发明的目的还在于提供了测温精度高、低成本的测温方法，也即应用上述具有校准功能的测温装置的测温方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
根据上述的具有校准功能的测温装置的测温方法，所述测温方法包括以下步骤：
(A1)测试单元和测温单元间建立通信；
所述比例电阻和定值电阻串联；
(A2)测温单元获得所述定值电阻的阻值
Figure GDA0003119888190000021
并传送到所述第一存储器，K1为所述比例电阻和定值电阻的电压之比，R0为所述比例电阻的默认阻值；
(A3)测试单元获得所述比例电阻的实际阻值
Figure GDA0003119888190000022
并传送到所述第二存储器，R实为所述定值电阻的实测值；
(A4)在测温中，所述比例电阻和测温电阻串联；
(A5)测温单元获得测温电阻的阻值R测＝K2·R比，K2为所述测温电阻和比例电阻的电压之比。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.成本低；
可以采用普通精度电阻作为比例电阻，与高精度电阻如0.05％高精度电阻相比，电阻成本降低100倍；
2.测温准确度高；
准确度提高10倍，比例电阻测量误差小于±0.05Ω；
3.利用测试单元实现了校准功能：校准了比例电阻的阻值。
具体实施方式
以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
本发明实施例1的具有校准功能的测温装置，所述具有校准功能的测温装置包括：
测试单元，所述测试单元包括：
定值电阻，所述定值电阻具有接线端子，适于与比例电阻串联；
第一存储器，所述第一存储器用于存储所述测温单元传送来的数据以及第一处理器的结果；
第一处理器，所述第一处理器处理所述测温单元传送来的数据；
电源接口，所述电源接口的输出端连接所述第一存储器和第一处理器；
电源输出端，所述电源输出端设置在所述测试单元上，并与所述电源接口连通；
测温单元，所述测温单元具有：
测温电阻和比例电阻，所述测温电阻对温度的变化敏感，阻值根据外界温度变化发生明显变化；
第二存储器，所述第二存储器用于存储测试单元传送来的数据；
第二处理器，所述第二处理器和第二存储器连接；
恒流源或恒压源，所述恒流源或恒压源连接所述比例电阻，所述比例电阻选择性地与所述定值电阻或测温电阻串联；
第一电压检测模块，所述第一电压检测模块用于检测所述比例电阻两端的电压，并送所述第二处理器；
第二电压检测模块，所述第二电压检测模块用于检测定值电阻或测温电阻的两端的电压，并送所述第二处理器；
电源输入端，所述电源输入端设置在所述测温单元上。
本发明实施例的测温方法，也即根据本发明实施例的具有校准功能的测温装置的工作过程，所述测温方法包括以下步骤：
(A1)测试单元和测温单元间建立通信；
所述比例电阻和定值电阻串联；
(A2)测温单元获得所述定值电阻的阻值
Figure GDA0003119888190000041
并传送到所述第一存储器，K1为所述比例电阻和定值电阻的电压之比，R0为所述比例电阻的默认阻值；
(A3)测试单元获得所述比例电阻的实际阻值
Figure GDA0003119888190000042
并传送到所述第二存储器，R实为所述定值电阻的实测值：利用万用表测得的所述比例电阻的阻值存储在所述第一存储器内；
(A4)在测温中，所述比例电阻和测温电阻串联；
(A5)测温单元获得测温电阻的阻值R测＝K2·R比，K2为所述测温电阻和比例电阻的电压之比。
实施例2：
根据本发明实施例1的具有校准功能的测温装置及方法的应用例。
在该应用例中，比例电阻的精度0.1％，阻值为1KΩ电阻；测温电阻采用PT1000；第一电压检测模块和第二电压检测模块均包括差分放大器、ADC采样器(共用)，第二处理器处理ADC采样器传送来的电信号。
本发明实施例的测温方法，也即根据本发明实施例的具有校准功能的测温装置的工作过程，所述测温方法包括以下步骤：
(A1)测试单元和测温单元间建立通信；
所述比例电阻和定值电阻串联，测温电阻断开；
(A2)测温单元获得所述定值电阻的阻值
Figure GDA0003119888190000051
并传送到所述第一存储器，K1为所述比例电阻和定值电阻的电压之比，R0为所述比例电阻的默认阻值；
(A3)测试单元获得所述比例电阻的实际阻值
Figure GDA0003119888190000052
并传送到所述第二存储器，R实为所述定值电阻的实测值：利用万用表测得的所述比例电阻的阻值存储在所述第一存储器内；
第二存储器内存储测试单元传来的多次测得的比例电阻的实际阻值，如30次，第二处理器所多次测得的阻值做平均，并送第二存储器存储；
(A4)在测温中，所述比例电阻和测温电阻串联，定值电阻断开；
(A5)测温单元获得测温电阻的阻值R测＝K2·R比，K2为所述测温电阻和比例电阻的电压之比；
根据所述测温电阻的阻值获得温度值，这种方式是本领域的现有技术。
根据本发明实施例的比例电阻和测温电阻，如果不用测试单元调整比例电阻误差，测温电阻测量误差为5Ω，即温度误差为±0.25℃。
如果采用测试单元测量比例电阻，比例电阻误差小于10ppm，测温电阻测量误差为0.1Ω，即温度误差为±0.025℃，测量准确度提高10倍。

Claims (7)

1.根据具有校准功能的测温装置的测温方法，所述具有校准功能的测温装置包括测温单元，所述测温单元具有测温电阻和比例电阻；所述具有校准功能的测温装置还包括测试单元，所述测试单元包括定值电阻、第一存储器、第一处理器和电源接口，所述定值电阻具有接线端子，适于与所述比例电阻串联；所述第一存储器用于存储所述测温单元传送来的数据以及第一处理器的结果；所述第一处理器处理所述测温单元传送来的数据；所述电源接口的输出端连接所述第一存储器和第一处理器；所述测温方法包括以下步骤：
(A1)测试单元和测温单元间建立通信；
所述比例电阻和定值电阻串联；
(A2)测温单元获得所述定值电阻的阻值
Figure FDA0002777720280000011
并传送到所述第一存储器，K1为所述比例电阻和定值电阻的电压之比，R0为所述比例电阻的默认阻值；
(A3)测试单元获得所述比例电阻的实际阻值
Figure FDA0002777720280000012
并传送到第二存储器，R实为所述定值电阻的实测值；
(A4)在测温中，所述比例电阻和测温电阻串联；
(A5)测温单元获得测温电阻的阻值R测＝K2·R比，K2为所述测温电阻和比例电阻的电压之比。
2.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于：所述测温单元还包括：
第二存储器，所述第二存储器用于存储所述测试单元传送来的数据；
第二处理器，所述第二处理器和第二存储器连接；
恒流源或恒压源，所述恒流源或恒压源连接所述比例电阻，所述比例电阻选择性地与所述定值电阻或测温电阻串联。
3.根据权利要求2所述的测温方法，其特征在于：所述测温单元进一步包括：
第一电压检测模块，所述第一电压检测模块用于检测所述比例电阻两端的电压，并送所述第二处理器；
第二电压检测模块，所述第二电压检测模块用于检测所述定值电阻或测温电阻的两端的电压，并送所述第二处理器。
4.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于：利用万用表测得的所述比例电阻的阻值存储在所述第一存储器内。
5.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于：所述具有校准功能的测温装置进一步包括：
电源输出端，所述电源输出端设置在所述测试单元上，并与所述电源接口连通；
电源输入端，所述电源输入端设置在所述测温单元上。
6.根据权利要求2所述的测温方法，其特征在于：在步骤(A3)中，所述第二处理器对比例电阻的实际阻值做多次平均。
7.根据权利要求1所述的测温方法，其特征在于：所述比例电阻、定值电阻和测温电阻的电压的检测方式为：
经过差分放大器后的电压信号利用ADC采样，之后送第二处理器。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114046906B (zh) * 2021-11-17 2024-08-09 江西联智集成电路有限公司 校准电子烟主板温度检测功能的方法、系统及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101467013A (zh) * 2006-07-17 2009-06-24 梅特勒-托利多公开股份有限公司 温度测量装置和测量方法
CN204115913U (zh) * 2014-09-19 2015-01-21 国家电网公司 一种智能型铂电阻温度测量校验仪

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3330915C2 (de) * 1983-08-27 1986-09-04 Danfoss A/S, Nordborg Vorrichtung zur Ermittlung eines Temperaturwertes mittels mindestens eines temperaturabhängigen Fühlerwiderstandes
CN200993608Y (zh) * 2006-12-25 2007-12-19 山东科技大学 一种高精度测温装置
CN102353470A (zh) * 2011-09-30 2012-02-15 国电南京自动化股份有限公司 电压动态跟踪的热电阻测量方法
CN102809443A (zh) * 2011-11-28 2012-12-05 凯迈（洛阳）环测有限公司 一种温度测量方法及电路
CN204630676U (zh) * 2015-03-25 2015-09-09 江南大学 一种宽量程高精度的铂电阻温度测量装置
CN204758156U (zh) * 2015-06-30 2015-11-11 宁波东海仪表水道有限公司 一种铂电阻精密测温电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101467013A (zh) * 2006-07-17 2009-06-24 梅特勒-托利多公开股份有限公司 温度测量装置和测量方法
CN204115913U (zh) * 2014-09-19 2015-01-21 国家电网公司 一种智能型铂电阻温度测量校验仪

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