CN110260997A - 一种热电阻测温装置 - Google Patents

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姚智
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
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Abstract

本发明公开了一种热电阻测温装置，可用于温度测量，该装置包括：一个电压源、两个温度系数不同的电阻、切换开关、电压测量仪器和计算模块，该装置能够在热电阻所在回路未串联标准电阻且回路电流值未知的情况下实现对温度的测量。

Description

一种热电阻测温装置
技术领域
本发明涉热电阻温度测量技术领域，具体涉及一种热电阻测温装置。
背景技术
已有的热电阻测温装置主要有不平衡电桥法、恒流源法和标准电阻法。不平衡电桥法由于连接热电阻的导线电阻可能发生变化，因而其会造成较大的测量误差。恒流源法和标准电阻法由于需要采用稳定工作的恒流源或电阻值稳定的标准电阻，因而只适合于实验室测量。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用热电阻进行温度测量的装置，该装置既能避免连接导线电阻值发生变化导致的误差，同时也不需要恒流工作电源及标准电阻。
为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种热电阻测温装置，所述热电阻测温装置由一个电压源、两个温度系数不同的电阻、切换开关、电压测量仪器、计算模块构成；所述两个温度系数不同的电阻被置于需要测量温度的环境中，使两电阻温度保持一致；所述两个温度系数不同的电阻串联后与所述电压源串联组成回路，切换开关能够将所述电压测量仪器的测量端分别切换连接到两个温度系数不同的电阻的两端并测量两电阻各自电压，同时将所测量得到的电压值传输给计算模块。
所述两个温度系数不同的电阻与电压源的两连接端及两电阻间的连接端共引出三条导线，所述切换开关能够将所述电压测量仪器的测量端分别切换连接到上述三条导线连接的两个电阻的两端实现电压测量，将所测量得到的电压值分时传输给计算模块。
所述计算模块由计算机构成，由所述两个温度系数不同的电阻端电压值作为自变量构建一个二元函数，使此二元函数的函数值与两电阻温度成一一对应的单调函数关系，计算模块由此二元函数根据两个温度系数不同的电阻端电压值计算两个温度系数不同的电阻温度；计算模块通过上述两个温度系数不同的电阻端电压值构建的二元函数的函数值与电阻温度值之间的一一对应关系建立相应电压函数值-温度曲线或表，并通过该曲线或表及测得的电压计算得出电阻温度。
所述计算模块能够建立上述两个温度系数不同的电阻端电压值的比值与电阻温度值之间的一一对应关系，该一一对应关系由相应电压函数值-温度曲线或表给出，并通过该曲线或表及测得的电压计算得出电阻温度。
所述电压源为直流电压源或交流电压源。
所述电压测量仪器为一电位计或电压表。
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
由于本发明仅需获得两串联电阻的端电压即可计算出两电阻的温度，因而利用电位差计或内阻巨大的电压表即可避免或降低连接导线电阻变化引起的误差，而且本发明无需接入稳定工作的电流源或电阻值稳定的标准电阻，同时本发明无需计算所用两个电阻在所测温度下的电阻值，对其所用电压源的电压稳定性要求不高。
附图说明
图1为本发明实施例1、实施例2的电路拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种热电阻测温装置由一个电压源1，两个温度系数不同的电阻分别为第一电阻2和第二电阻3，两个切换开关分别为第一切换开关4和第二切换开关5，电压测量仪器6，计算模块7构成。所述两个温度系数不同的电阻串联后与所述电压源1串联组成回路，第一切换开关4和第二切换开关5可将所述电压测量仪器6的两测量端分别切换连接到两个温度系数不同的电阻的两端并测量电压，并将所测量得到的电压值传输给计算模块7。将上述两个温度系数不同的电阻置于需要测量温度的位置，使两电阻温度保持一致。由上述两个温度系数不同的电阻的端电压值作为两个自变量构建一个二元函数，使此二元函数的函数值与两电阻温度成单调函数关系，计算模块7由此函数根据两电阻端电压值计算电阻温度。
如图1所示回路，第一电阻2在t℃时的电阻值可表示为其中代表第一电阻2在t0℃时的电阻值，α为温度系数，第二电阻在t℃时的电阻值可表示为其中代表第二电阻在t0℃时的电阻值，β为温度系数。如果第一电阻2在t℃时的端电压为第二电阻3在t℃时的端电压为则有设函数则其函数值W与温度t互为一一对应的单映射关系，可写作由此可知根据测得的两电阻端电压值可以计算出对应的温度值t。另外也可通过将两个电阻置于不同的标准温度场并测量对应端电压后建立W-t关系曲线或表，利用该曲线或表也可以计算温度t。
原理说明：
实施例1
如图1所示，电压源1为一直流电压源，电压测量仪器6为一电压表或电位差计，当第一切换开关4处于B点且第二切换开关5处于A点时，电压测量仪器6可以获得第一电阻2的端电压；当第一切换开关4处于A点且第二切换开关5处于C点时，电压测量仪器6可以获得第二电阻3的端电压。电压表或电位差计将获得的第一电阻2和第二电阻3的端电压传输给计算模块7后可根据前述W-t之间的函数关系计算出温度t。
实施例2
如图1所示，电压源1为一交流电压源，电压测量仪器6为一电压表，当第一切换开关4处于B点且第二切换开关5处于A点时，电压测量仪器6可以获得第一电阻的2端电压；当第一切换开关4处于A点且第二切换开关5处于C点时，电压测量仪器6可以获得第二电阻3的端电压。电压表将获得的第一电阻2和第二电阻3的端电压传输给计算模块7后可根据前述W-t之间的函数关系计算出温度t。

Claims (6)

1.一种热电阻测温装置，其特征在于：所述热电阻测温装置由一个电压源、两个温度系数不同的电阻、切换开关、电压测量仪器、计算模块构成；
所述两个温度系数不同的电阻被置于需要测量温度的环境中，使两电阻温度保持一致；
所述两个温度系数不同的电阻串联后与所述电压源串联组成回路，切换开关能够将所述电压测量仪器的测量端分别切换连接到两个温度系数不同的电阻的两端并测量两电阻各自电压，同时将所测量得到的电压值传输给计算模块。
2.根据权利要求1所述的一种热电阻测温装置，其特征在于：所述两个温度系数不同的电阻与电压源的两连接端及两电阻间的连接端共引出三条导线，所述切换开关能够将所述电压测量仪器的测量端分别切换连接到上述三条导线连接的两个电阻的两端实现电压测量，将所测量得到的电压值分时传输给计算模块。
3.根据权利要求1所述的一种热电阻测温装置，其特征在于：所述计算模块由计算机构成，由所述两个温度系数不同的电阻端电压值作为自变量构建一个二元函数，使此二元函数的函数值与两电阻温度成一一对应的单调函数关系，计算模块由此二元函数根据两个温度系数不同的电阻端电压值计算两个温度系数不同的电阻温度；计算模块通过上述两个温度系数不同的电阻端电压值构建的二元函数的函数值与电阻温度值之间的一一对应关系建立相应电压函数值-温度曲线或表，并通过该曲线或表及测得的电压计算得出电阻温度。
4.根据权利要求1所述的一种热电阻测温装置，其特征在于：所述计算模块能够建立上述两个温度系数不同的电阻端电压值的比值与电阻温度值之间的一一对应关系，该一一对应关系由相应电压函数值-温度曲线或表给出，并通过该曲线或表及测得的电压计算得出电阻温度。
5.根据权利要求1所述的一种热电阻测温装置，其特征在于：所述电压源为直流电压源或交流电压源。
6.根据权利要求1所述的一种热电阻测温装置，其特征在于：所述电压测量仪器为一电位计或电压表。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111982352A (zh) * 2020-07-24 2020-11-24 浙江瑞银电子有限公司 一种用于采样器件的间接测温方法及结构
CN113432743A (zh) * 2021-06-21 2021-09-24 力高(山东)新能源技术有限公司 一种提高温度传感器采集精度的采集电路及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241258A (ja) * 1999-02-25 2000-09-08 T & D:Kk 温度測定装置および測定方法
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
CN205785578U (zh) * 2016-05-24 2016-12-07 北京市科海龙华工业自动化仪器有限公司 一种高精度热电阻温度传感器组件
CN106644148A (zh) * 2017-01-20 2017-05-10 欧姆龙(上海)有限公司 温度检测方法、温度检测装置和温度检测设备
CN106679843A (zh) * 2016-12-02 2017-05-17 中国科学院计算技术研究所 一种抗压阻效应的薄膜温度传感器及检测温度的方法
CN107255534A (zh) * 2017-07-12 2017-10-17 天津津航技术物理研究所 一种热电阻测温仪的误差测量方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241258A (ja) * 1999-02-25 2000-09-08 T & D:Kk 温度測定装置および測定方法
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
CN205785578U (zh) * 2016-05-24 2016-12-07 北京市科海龙华工业自动化仪器有限公司 一种高精度热电阻温度传感器组件
CN106679843A (zh) * 2016-12-02 2017-05-17 中国科学院计算技术研究所 一种抗压阻效应的薄膜温度传感器及检测温度的方法
CN106644148A (zh) * 2017-01-20 2017-05-10 欧姆龙(上海)有限公司 温度检测方法、温度检测装置和温度检测设备
CN107255534A (zh) * 2017-07-12 2017-10-17 天津津航技术物理研究所 一种热电阻测温仪的误差测量方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111982352A (zh) * 2020-07-24 2020-11-24 浙江瑞银电子有限公司 一种用于采样器件的间接测温方法及结构
CN113432743A (zh) * 2021-06-21 2021-09-24 力高(山东)新能源技术有限公司 一种提高温度传感器采集精度的采集电路及方法

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