CN112798135A - 温度传感器算法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温度传感器算法，通过软件算法进行补偿，达到精准测温控温目的，对于线性可分离数据进行建模，分析单个输入自变量和输出因变量之间的关系，通过拟合样本曲线，使用逻辑函数进行区间计算。其建模快速简便，对于温度传感器这种数据量较小的情形尤其有用，逻辑函数非常直观地理解和解释，对异常值非常敏感，可提高检测精度，最终实现高精度的测温控温。
Description
技术领域
本发明涉及一种温度控制方法，尤其是一种温度传感器算法。
背景技术
近年来，温度的检查在理论上发展比较成熟，但在测量与控制中，如何保证采集数据的正确，并能够对所测温度进行较精确的控制，仍然是目前需要解决的问题。
温度传感器的测量温度T与电阻R呈现线性关系，但实际上不完全是线性的，偏差大的地方会有好几摄氏度的误差。如果想要得到比较高精度的测量结果就不能按照线性关系来计算，目前常用的方法是使用查表法来计算比较精确的温度值，但是查表法首先需要建立一个RT对应表，温度传感器测量范围越广，RT表数值就越多，建表时出错概率比较大，还不易察觉；查表法还有个弊端，若测到的值在RT表两个数值之间，就比较难以精确判定。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明专利提供一种温度传感器算法，该算法能精确得出控制温度值。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种温度传感器算法，依次经温度采集、温度计算、温度补偿和温度控制输出，温度计算中：将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，结合温度传感器的R-T表(R为电阻，T为测量温度)，使用计算公式Vin＝(R1/(R+R1))*1023来计算出温度量化后的数字量，形成AD-T(AD为模拟量转数字量，T为温度，AD-T表即测量温度所对应的数字量表)表；
温度补偿中：对AD-T表的数据建模与分析，应用最小二乘法原理对数据进行线性拟合来集中处理，执行分析，建立一个单输入单输出的模型，获得曲线拟合的逻辑函数公式y＝ax+b；
温度控制输出中：采用支持浮点运算的单片机进行ADC采样，取至少8次采样值进行滤波后计算出平均值，代入最小二乘法的逻辑函数公式，计算出精确的温度值输出，从而对输出负载实现精准控制。
本发明的进一步技术方案是：采用支持浮点运算的单片机进行ADC采样(ADC即模拟数字转换器，英语：Analog-to-digital converter)，采样是连续时间信号转换为离散时间信号，取10次采样值进行滤波后计算出平均值。(次数越多越精确，只不过耗时也会越多)
本发明的有益效果是：通过该算法进行补偿，能达到精准的测温控温，通过温度传感器的温度T与电阻R的表，将数据进行数字化，进行建模和分析单个输入自变量和输出因变量之间的关系，通过拟合样本曲线，趋势分析出逻辑函数公式，使用逻辑函数进行区间计算，当出现异常值，可快速有效的进行补充，从而实现高精度的测温、控温。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为现有技术查表曲线图；
图3为本发明所述的温度传感器算法--逻辑函数公式曲线图。
图2和图3中，纵坐标表示AD值(AD为模拟量转数字量)，范围是0-1023，没有单位；横坐标表示温度，单位℃。
具体实施方式
实施例：参照图1:单片机微控制单元MCU模块的温度传感器，进行温度检测，根据分析出的逻辑函数公式进行温度计算，然后对异常值进行温度补偿，最后控制负载输出，实现高精度的测温控温；
温度计算：采用单片机中10位的ADC将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，结合温度传感器的R-T表，使用计算公式Vin＝(R1/(R+R1))*1023来计算出温度量化后的数字量，形成AD-T表；
温度补偿：温度补偿对AD-T表的数据建模与分析，应用最小二乘法原理对数据进行线性拟合来集中处理，执行分析，建立一个单输入单输出的模型，获得曲线拟合的逻辑函数公式y＝ax+b；
温度控制输出：采用支持浮点运算的单片机进行ADC采样，取10次采样值进行滤波后计算出平均值(采样值次数越多越精确，只不过耗时也会越多)，代入最小二乘法的逻辑函数公式，计算出精确的温度值，从而对输出负载实现精准控制。
参图2、图3:根据温度传感器的RT表进行数字化数据建模与分析，分别通过查表方式与逻辑函数公式方式进行曲线对比发现，后者可以平滑无阶梯感的有效控温，还可避免查表方式建立表数据错误，最终实现高精度的测温控温。
Claims (2)
1.一种温度传感器算法，特征在于：依次经温度采集、温度计算、温度补偿和温度控制输出，温度计算中：将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，结合温度传感器的R-T表，使用计算公式Vin＝(R1/(R+R1))*1023来计算出温度量化后的数字量，形成AD-T表；
温度补偿中：对AD-T表的数据建模与分析，应用最小二乘法原理对数据进行线性拟合来集中处理，执行分析，建立一个单输入单输出的模型，获得曲线拟合的逻辑函数公式y＝ax+b；
温度控制输出中：采用支持浮点运算的单片机进行ADC采样，取至少8次采样值进行滤波后计算出平均值，代入最小二乘法的逻辑函数公式，计算出精确的温度值输出，从而对输出负载实现精准控制。
2.根据权利要求1所述的温度传感器算法，特征在于：采用支持浮点运算的单片机进行ADC采样，采样是连续时间信号转换为离散时间信号，取10次采样值进行滤波后计算出平均值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110031682.2A CN112798135A (zh) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | 温度传感器算法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110031682.2A CN112798135A (zh) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | 温度传感器算法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN112798135A true CN112798135A (zh) | 2021-05-14 |
Family
ID=75809800
Family Applications (1)
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| CN202110031682.2A Pending CN112798135A (zh) | 2021-01-11 | 2021-01-11 | 温度传感器算法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112798135A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116560431A (zh) * | 2023-07-11 | 2023-08-08 | 上海飞斯信息科技有限公司 | 一种高速运行的自主可控计算机性能控制系统 |
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2021
- 2021-01-11 CN CN202110031682.2A patent/CN112798135A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116560431A (zh) * | 2023-07-11 | 2023-08-08 | 上海飞斯信息科技有限公司 | 一种高速运行的自主可控计算机性能控制系统 |
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