CN113418635A - 高精度温度测量方法及测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高精度温度测量方法及测量系统，高精度温度测量方法包括以下步骤：步骤S1、标定阶段，对温度传感器芯片进行标定测试，采集不同标定温度下温度传感器的输出值形成采样数据，采样数据包含至少两个标定数组，每个标定数组由标准温度测量仪测量的标定温度和温度传感器芯片的输出值构成；步骤S2、实测阶段，获取温度传感器芯片的实际输出值，将采样数据拟合得到温度‑输出值曲线，将实际输出值代入温度‑输出值曲线中计算得到实际温度。本发明通过高精度的温度标定采集得到更准确的采样数据，拟合得到的温度‑输出值曲线更接近温度传感器芯片的真实温度曲线，极大地提高温度测量的精度。

Description

高精度温度测量方法及测量系统

技术领域

本发明涉及温度检测技术领域，尤其涉及高精度温度测量方法及测量系统。

背景技术

温度检测广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，由于受到温度敏感器件的非线性性、温度漂移、测量电路中放大器稳定性及A/D转换器噪声的影响，进一步提高温度传感器的精度和分辨率比较困难。

日常的空调、微波炉、烤箱、冷链运输监控等等大部分的应用对温度的精度要求不是太高，±1.0摄氏度、±0.5度的精度已经满足，但也有很多的场合需要高精度的温度测量，比如人体温度测量，需要精度为±0.1度，集成电路芯片生产时掺杂工艺需要更高精度的温度控制。

现有的温度传感器芯片大部分精度低于±0.5度，高于±0.1度精度的芯片种类很少，并且价格昂贵。低精度温度传感器芯片只能用于冷链运输监测等对精度要求不高的场合，不能用于动物和人体的体温测量，在医用设备中温度传感器芯片要求测量的温度误差不高于±0.1度。

另外，温度标定是温度传感器生产的重要一环，关系到温度传感器的精度，传统标定方式是在设定的温度点下进行标定，必须在温度高度稳定的恒温箱中进行，但温度环境的稳定性控制非常难实现，恒温箱中的温度无法恒定维持在设定温度点上，普通恒温箱的温度控制精度通常是±0.5度，采样数据中标定温度本身误差较大，最终导致温度传感器芯片的测量精度低。

因此，如何提高现有温度测量方法的精度是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提出高精度温度测量方法及测量系统，该测量方法通过高精度的温度标定采集得到更准确的采样数据，拟合得到的温度-输出值曲线更接近温度传感器芯片的真实温度曲线，极大地提高温度测量的精度。

本发明采用的技术方案是，设计高精度温度测量方法，包括以下步骤：

步骤S1、标定阶段，对温度传感器芯片进行标定测试，采集不同标定温度下温度传感器的输出值形成采样数据，采样数据包含至少两个标定数组，每个标定数组由标准温度测量仪测量的标定温度和温度传感器芯片的输出值构成；

步骤S2、实测阶段，获取温度传感器芯片的实际输出值，将采样数据拟合得到温度-输出值曲线，将实际输出值代入温度-输出值曲线中计算得到实际温度。

优选的，每个标定数组是通过标准温度测量仪和温度传感器芯片在同一测试环境中测量得到，标准温度测量仪和温度传感器芯片同时测量。

优选的，标定数组的采集过程包括：

将标准温度测量仪和温度传感器芯片放入当前测试环境；

在设定时间内间隔读取所述标准温度测量仪的检测温度；

判断读取到的检测温度是否趋于一致；

若是，则读取所述标准温度测量仪的检测温度作为标定温度，同时读取所述温度传感器芯片的输出值。

优选的，设定时间大于标准温度测量仪和温度传感器的热时间常数的最大值，当所述设定时间内连续若干次读取到的检测温度之间的温差满足设定值，则判定所述检测温度趋于一致。

优选的，步骤S2还包括：

计算得到所述实际温度之后，判断所述实际温度与所述温度传感器芯片所在环境的标准温度之间的温差是否在设定误差范围之内；

若是，则判定所述温度传感器芯片合格；

若否，则返回步骤S1或者判定所述温度传感器芯片不合格。

优选的，采样数据包含：最大标定数组和最小标定数组，最大标定数组的标定温度接近温度传感器芯片的实际使用测量范围的最大极限值，最小标定数组的标定温度接近温度传感器芯片的实际使用测量范围的最小极限值。

优选的，每个温度传感器芯片设有唯一的标识码，采样数据存储在温度传感器芯片中，当温度-输出值曲线由温度传感器芯片之外的上位机拟合得到时，采样数据、实际输出值以及实际温度在传送过程中绑定有其对应温度传感器芯片的标识码。

本发明还提出了实现上述高精度温度测量方法的高精度温度测量系统，包括：温度传感器芯片、用于与温度传感器芯片连接的标定控制系统、用于提供不同标定温度的恒温箱、用于检测传感器是否合格的检测箱、以及用于检测温度的标准温度测量仪。

温度传感器芯片在标定阶段放置在不同的标定温度中，标定控制系统在恒温箱温度稳定时向温度传感器芯片发送标定命令，温度传感器芯片或者标定控制系统读取标定数组进行保存；温度传感器芯片在合格检测阶段放置在检测箱中，标定控制系统将计算得到的实际温度与标准温度测量仪检测到的标准温度进行对比，根据对比结果判断温度传感器芯片是否合格。

其中，温度传感器芯片包括：通信接口单元；温度传感器单元，其包括输出值随温度变化的温度敏感器件；存储器单元，其用于保存采样数据以及芯片参数；逻辑控制单元，其控制芯片逻辑，读取通信接口单元传送的标定温度和温度传感器单元的输出值，采集不同标定温度下温度传感器单元的输出值形成采样数据并存入存储器单元。

优选的，通信接口单元采用有线通信接口，比如IIC通信接口、单总线接口。通信接口单元也可以采用无线通信接口，比如高频或者超高频RFID无线标签。

优选的，温度传感器单元还包括：给温度敏感器件提供稳定电压的稳压模块、连接在与稳压模块和温度敏感器件之间的恒流模块、连接在温度敏感器件输出端的AD转换器，AD转换器输出的转换值为温度传感器单元的输出值。该实施例中使用到的AD转换器可以是8位、12位、16位或者其他位数的AD转换器。

优选的，标定控制系统设置在温度传感器芯片中，标定时标定管理系统只传送标定温度，而不需要读写温度传感器的输出值，芯片自行将传感器芯片的输出值写入自己相应的存储器数组中；自带CPU的温度传感器温度曲线的拟合以及实际温度的计算等过程在温度传感器芯片内部实现。标定控制系统也可以设置在温度传感器芯片之外的上位机中，温度曲线的拟合以及实际温度的计算等过程在上位机实现，当标定控制系统设置在上位机中时，除采样数据之外，上位机还会读取保存在存储器单元中的标识码、芯片型号、温度范围以及精度等数据。

与现有技术相比，本发明通过标定不同温度下温度传感器芯片的输出值，将采样数据拟合得到温度-输出值曲线，标定温度是标准温度测量仪测量出来的温度不是设定的环境温度，因此不需要高稳定的标定温度环境，环境温度可以是缓慢变化的，降低标定难度，使得高精度的温度标定容易实现。

进一步的，本发明的标定过程是在整个芯片的各个部分都参与的情况下得到随温度变化的输出值，充分考虑了温度传感器芯片本身的温度漂移、参数离散差别，对传感器的非线性影响进行误差修正，极大地提高温度测量的精度。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中一实施例的拟合曲线示意图；

图2是本发明中温度传感器芯片的功能示意图；

图3是本发明中温度传感器芯片的控制示意图；

图4是本发明中高精度温度测量系统的标定示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出的高精度温度测量方法适用于提高温度传感器芯片的检测精度，目的是以较低的成本，解决温度传感器芯片的测量精度问题。具体来说，测量方法包括标定阶段和实测阶段，通过标定阶段采集采样数据，在实测阶段根据实际输出值以及采样数据计算得到实际温度。

步骤S1、标定阶段，对温度传感器芯片进行标定测试，采集不同标定温度下温度传感器的输出值形成采样数据，采样数据包含至少两个标定数组，每个标定数组由标定温度和输出值构成，标定温度由标准温度测量仪测量，输出值由温度传感器芯片输出。

为了保证测量精度，标准温度测量仪和温度传感器芯片在同一测试环境中，一般是放置在恒温箱中，要求恒温箱温度的变化很慢，温度变化小于标准温度测量仪和被标定的传感器的热时间常数10倍以上，恒温箱内部环境温度均匀，标准温度测量仪的检测温度作为标定温度。标定温度应当在温度传感器芯片的实际使用测量范围中选取，测量范围越小，标定的温度点越多，测量精度就越高。

每个标定数组的采集过程包括：将标准温度测量仪和温度传感器芯片放入当前测试环境中，在设定时间内间隔读取所述标准温度测量仪的检测温度，判断读取到的检测温度是否趋于一致；若是，则读取标准温度测量仪的检测温度作为标定温度，同时读取温度传感器芯片的输出值。

需要说明的是，设定时间大于标准温度测量仪和温度传感器的热时间常数的最大值，当设定时间内连续若干次读取到的检测温度之间的温差满足设定值，则判定检测温度趋于一致。环境温度在一定的时间内保持不变化，测量设备测量才是准确的温度，温度测量是滞后的，不同的温度传感器材料滞后系数不一样，一般是几秒，PN结是0.2--2秒，有些会更长一点，要使温度测量准确，设定时间必须大于滞后系数的3倍。若干次通常是指两次以上，具体次数可以根据实际需要设计。选择的标准温度测量仪的测量精度越高，标定精度就越高，温度传感器的标定精度完全由标准温度测量仪决定，与环境温度的稳定精度无关，每次完成一个标定数组的采集之后，将标准温度测量仪和温度传感器芯片放入下一个测试环境中，进行下一个标定数据的采集。

本发明并不限定标定温度的具体选择规则，但由于温度-输出值曲线是非线性的，从标定效果来看，标定温度的选择需要考虑温度传感器的实际应用场合，根据实际应用场合确定测量范围、精度要求，再选择合适的标定温度点和标准温度测量仪的精度，标准温度测量仪精度越高，被标定的温度传感器精度就越高。测量范围要求越小，标定温度的范围就小，其拟合的温度曲线越接近传感器的实际温度曲线，测量精度越高。为了降低成本，实际使用的温度范围是T₀-T₁度，只需要考虑这一段温度，尽量提高这一段的测量精度。

一般来说，采样数据应该包含最大标定数组、最小标定数组和中间标定数组，最大标定数组的标定温度接近温度传感器芯片的实际使用测量范围的最大极限值，最小标定数组的标定温度接近温度传感器芯片的实际使用测量范围的最小极限值，中间标定数组的标定温度接近温度传感器芯片的常见测量值。比如人体专用温度传感器，温度传感器芯片的实际使用测量范围取34度到44度就可以，超过范围的温度无需考虑，实际上在其附近的测量值精度也是很高的。标定阶段可以选择35度、37度、42度，3个点进行标定，37度接近人体温度传感器的常见测量值，实际标定过程中，标准温度测量仪的标定温度可能是35.16度、36.82度、42.25度，标定温度的间隔可以不均匀。

步骤S2、合格检测阶段，将温度传感器芯片放入校验环境中，获取温度传感器芯片的实际输出值，将采样数据拟合得到温度-输出值曲线，将实际输出值代入温度-输出值曲线中计算得到实际温度，获取校验环境的标准温度，判断实际温度与标准温度之间的温差是否在设定误差范围之内，若是，则判定温度传感器芯片精度合格，若否，则返回步骤S1或者判定温度传感器芯片精度不合格。

温度传感器芯片检测合格之后，实际使用时，获取温度传感器芯片的实际输出值，将采样数据拟合得到温度-输出值曲线，将实际输出值代入温度-输出值曲线中计算得到被测物体的实际温度，实现高精度的温度测量。

现有温度传感器芯片通常是集成电路芯片，以PN结做温度敏感器件、RFID标签做通信接口、温度传感器芯片的输出值是随温度变化的电压AD转换值为例，说明本发明的技术原理。晶体二极管或三极管的PN结的正向压降具有负的温度系数，随温度而变化的，利用这种特性，可以直接采用二极管PN结作为温度敏感器件。这种传感器有较好的线性性，尺寸小，其热时间常数为0.2~2秒，灵敏度高。测温范围为-50~+150℃。不同的PN结特性会有离散差别，因此同样温度时，电压输出会有差别。

下面是PN结的温度、电压以及电流关系方程：

其中V_g(0)，C是与结面积，参杂有关的常数。

V_L是线性的，V_NL是非线性的，常温下非线性很小，但影响温度的测量精度，在此，我们也需要尽量考虑其影响。恒流下，PN结正向压降V_F对T的依赖关系主要取决于线性项，对高精度的温度测量非线性段就不能忽略。

为了保证温度测量的准确性，PN结的采用恒流源作为工作电流，尽量使曲线具有线性性。当RFID标签作为通信接口时，由于其电源来自读卡器磁场，PN结供电要求先稳压，再稳流，使恒流源不受电压波动的影响。PN结通过恒流源，输出随温度变化的电压信号，再放大、滤波、AD转换、变成数字信号，温度传感器芯片输出为随温度变化的AD转换值，根据实际情况考虑分辨率，在此取16位AD转换，-50~150℃分辨率理论上可以到达0.003度，每一个温度AD转换值占2字节。

本发明根据温度传感器的实际需求，使用合适精度的标准温度测量仪，对温度传感器精度要求越高，标准温度测量仪的精度就要求越高，标准温度测量仪的精度应当比温度传感器精度高一个数量级，一般要求是标准温度测量仪精度是温度传感器精度的4倍。

例如对于PN结的温度传感器，本身的线性性校好，测量范围在0~50度，AD转换取16位，标定4个点，标准温度测量仪的精度是±0.01度时，温度传感器测量精度高于±0.05度，温度传感器测量精度和温度测量范围也有关，测量范围小，标定点越多，温度传感器的测量精度高。

为了尽量降低芯片成本，一般情况下，温度传感器芯片的输出值是PN结上随温度变化的电压放大后的AD转换值，而不需要对芯片进行额外的温度补偿设计。本发明在标定时，拟合的曲线就带了温度补偿特性，由于PN结的温度曲线不是真正的直线，再有不同的芯片具有离散性，公式中的V_g(0)、C不一样，并且半导体芯片内部的各个部件都会受温度影响，环境温度微小的变化都会影响AD转换的输出值。本发明标定的输出值是在整个传感器芯片的各个部分都参与的情况下得到的，标定温度的选择接近温度传感器芯片测量范围的最高温度、最低温度，即标定时考虑了传感器测量范围内自身的温度漂移、参数离散差别、非线性影响，使得拟合出来的温度-输出值曲线接近传感器的真实温度曲线，极大地提高温度测量的精度。

每个温度传感器芯片设有唯一的标识码，标识码可以是芯片ID，通过高精度地标定N个温度点，来进行非线性、传感器芯片分布参数、温度漂移等的误差修正，每次标定时对应的AD转换值保存在温度传感器芯片的存储器单元中。当温度-输出值曲线由温度传感器芯片之外的上位机拟合得到时， 在具体使用温度传感器测量温度时，将标识码、采样数据及温度传感器芯片的实际输出值一起发送出来，上位机读取传感器数据后，将采样数据进行曲线拟合得到温度-输出值曲线，然后将实际输出值代入拟合的曲线得到被测物体的实际温度，显示出来或者传送到应用管理系统中，实现温度的测量。

如图1所示，比如人体专用温度传感器的拟合过程作为举例，标准温度测量仪精度要求不低于±0.02度，考虑大多数人的体温状态，比如标定温度选择36度、38度、42度，对应于实际的标定数组（不是真实数据，仅仅说明功能），A（3695，42.16）、B（6941，37.85）、C（8765，35.05）（图为示意图，和真实温度曲线有差异），并且按线段计算处理。

上位机读取温度传感器的数据时，温度传感器发送标识码、存储器单元中的3组数据A（3695，42.16）、B（6941，37.85）、C（8765，35.05）和测得的电压AD转换值X给上位机，上位机得到这3组数据，可以拟合成2次曲线，为了计算简单，拟合成2条直线线段AB和BC。

根据直线2点式，得到下面方程。

直线AB：T=f(X)=(X-6941)*(42.16-37.85)/(3695-6941)+37.85，X的取值范围<=6941。

直线BC：T=f(X)=(X-8765)*(37.85-35.05)/(6941-8765)+35.05，X的取值范围＞6941。

假设测量的电压值为x1，x1<6941，则对应的温度：

T=(x1-6941)*(42.16-37.85)/(3695-6941)+37.85。

假设测量的电压值为x2，x2>6941，则对应的温度：

T=(x2-8765)*(37.85-35.05)/(6941-8765)+35.05。

由于标定的温度数组精度很高，此曲线是每一个温度传感器芯片本身接近真实特性的曲线，由于标定点考虑到了芯片所有的分布参数，PN结的恒流源误差、放大器、AD转换等的温度影响，从曲线上得到温度值精度非常高。

这样上位机得到的不是直接的温度值，是此芯片测量到的温度对应的电压的AD转换值，是曲线上的一个点坐标数组中的一个数，通过曲线方程计算出数组的另外一个数，这样既可以解决不同芯片离散参数造成的误差，也解决了PN结的非线性造成的误差。考虑到实际的精度要求，标定N个温度点，可以把曲线分成N-1个线段，也可以拟合成多次曲线等等。

如图2至4所示，本发明还提出了实现上述测量方法的高精度温度测量系统，该高精度温度测量系统包括：标定控制系统、温度传感器芯片、恒温箱、检测箱、以及用于检测标定温度和标准温度的标准温度测量仪。

温度传感器芯片在标定阶段放置在不同的标定温度中，标定控制系统在恒温箱温度稳定时向温度传感器芯片发送标定命令，温度传感器芯片读取标定数组进行保存，当然也可以通过标定控制系统读取标定数组进行保存。温度传感器芯片具有通信接口单元、温度传感器单元、存储器单元、逻辑控制单元以及芯片电源单元，通信接口单元用于连接外部设备，通信接口单元采用有线通信接口，比如IIC通信接口、单总线接口。通信接口单元也可以采用无线通信接口，比如高频或者超高频RFID无线标签。温度传感器单元包括输出值随温度变化的温度敏感器件，温度敏感器件可以使用热敏电阻等，存储器单元用于保存采样数据、芯片参数及最新测量的温度传感器单元的实际输出值，芯片参数包含芯片ID和标志等，存储器单元具有存储N个标定数组的存储器。逻辑控制单元接收到标定命令后，读取通信接口单元传送的标定温度和温度传感器单元的输出值，采集不同标定温度下温度传感器单元的输出值形成采样数据并存入存储器单元。

温度传感器芯片在合格检测阶段放置在所述检测箱中，标定控制系统将计算得到的实际温度与标准温度进行对比，根据对比结果判断温度传感器芯片是否合格。标定控制系统获取温度传感器单元的实际输出值，根据温度传感器芯片的采样数据拟合得到温度曲线，将实际输出值代入其对应的温度曲线计算得到实际温度，计算得到实际温度之后，将检测箱中标准温度测量仪的检测温度作为检测箱的标准温度，判断实际温度与标准温度之间的温差是否在设定误差范围之内，若是则判定温度传感器芯片精度合格，若否则重新标定或者判定温度传感器芯片精度不合格。

在一些实施例中，标定控制系统设置在温度传感器芯片中，温度曲线的拟合、实际温度的计算以及合格判断等均在温度传感器芯片内部实现。在另一些实施例中，标定控制系统也可以设置在温度传感器芯片之外的上位机中，温度曲线的拟合、实际温度的计算以及合格判断等均在上位机实现，当标定控制系统设置在上位机中时，除采样数据之外，上位机还会读取保存在存储器单元中的标识码、芯片型号、温度范围以及精度等数据。

在优选实施例中，温度传感器单元还包括：给温度敏感器件提供稳定电压的稳压模块、连接在与稳压模块和温度敏感器件之间的恒流模块、连接在温度敏感器件输出端的AD转换器，AD转换器输出的转换值为温度传感器单元的输出值，该实施例中使用到的AD转换器可以是8位、12位、16位或者其他位数的AD转换器。工作时，温度传感器的温度敏感元件由恒流源供电，得到随温度变化的电压信号，此信号放大给AD转换器转换成电压的数字信号，也就是温度的AD转换值，一个温度对应于一个温度的AD转换值。

由于标定温度是通过标准温度测量仪检测得到，因此本发明不需要高稳定的恒温箱，恒温箱温度可以缓慢地变化，要求其温度变化小于标准温度测量仪和被标定的传感器的热时间常数10倍以上。温度传感器芯片标定、合格检测可以在一个恒温箱内实现，也可以有几个恒温箱和一个检测箱，检测箱用来校验温度传感器芯片是否达到设计精度要求，检测箱的配置和恒温箱一样。

标定控制系统连接恒温箱，必须能够读取恒温箱中标准温度测量仪测量出来的温度值，必须有温度传感器芯片的接口，能够和温度传感器芯片进行通信，读写、设置芯片中的数据。无线接口、RFID标签接口也需要相应的读卡器支持，能够对芯片（RFID标签）进行读写控制。其他标定，比如圆晶片标定需要制作专门的电路连接传感器芯片接口，保证传感器芯片和设置电路良好连接，实现温度标定。一个恒温箱中可以制作成同时标定多个温度传感器芯片，提高生产效率。

需要说明的是，可以设计多个恒温箱以提供不同的标定温度，也可以设计一个温度可变的恒温箱，由该恒温箱提供不同的标定温度。进一步的，可以设计一个标准温度测量仪与温度传感器芯片连接，标准温度测量仪随温度传感器芯片一起放入恒温箱或检测箱中，以准确检测温度传感器芯片所处环境的温度。当然，在实际生产中，为了简化操作流程，也可以在每个恒温箱和检测箱中设置单独的标准温度测量仪。本发明对恒温箱以及标准温度测量仪的数量不作限制，只需保证标准温度测量仪和温度传感器芯片处于同一环境即可。

如图4所示，以多个恒温箱、一个标准温度测量仪为例，测量系统的测量过程如下：

第一步、标准温度测量仪和温度传感器芯片按要求将接口连接好，保证通信正常，放置到恒温箱1中，将恒温箱1温度控制在第一个温度点T1，要求温度的精度满足设计要求。标定控制系统不停地读取标准温度测量仪中的温度值，当温度达到稳定后，标定控制系统发送标定命令，温度传感器芯片在收到标定命令后，采集此时标准温度测量仪测量到的温度值T1，被标定的温度传感器芯片的输出值X1，将标定数组（T1，X1）保存到第一组存储器。

第二步、再将连接好的标准温度测量仪和温度传感器芯片放置在恒温箱2中，将恒温箱温度控制在要求的第二个温度点T2。重复第一步的做法，采集此时标准温度测量仪测量到的温度值T2，被标定的温度传感器芯片的输出值X2，将标定数组（T2，X2）保存到第二组存储器。

第三步、同样重复，直到第N个标定点完成，将标定数组（TN，XN）保存到第N个存储器。

第四步、所有温度标定完成后，将连接好的标准温度测量仪和温度传感器芯片放置在检测箱中，将检测箱温度控制在T。当温度达到稳定后，标定控制系统发送采集温度命令，温度传感器芯片将识别码、采样数据以及当前温度传感器芯片的实际输出值发送给标定控制系统，标定控制系统根据温度传感器芯片的采样数据拟合得到温度-输出值曲线，将实际输出值代入其对应的温度-输出值曲线计算得到实际温度，计算得到实际温度之后，将检测箱中标准温度测量仪的检测温度作为检测箱的标准温度，判断实际温度与标准温度之间的温差是否在设定误差范围之内，若是则判定温度传感器芯片合格，若否则重新标定该温度传感器芯片或者判定温度传感器芯片不合格。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.高精度温度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、标定阶段，对温度传感器芯片进行标定测试，采集不同标定温度下温度传感器的输出值形成采样数据，所述采样数据包含至少两个标定数组，每个所述标定数组由标准温度测量仪测量的标定温度和温度传感器芯片的输出值构成；

步骤S2、实测阶段，获取所述温度传感器芯片的实际输出值，将所述采样数据拟合得到温度-输出值曲线，将所述实际输出值代入所述温度-输出值曲线中计算得到实际温度。

2.根据权利要求1所述的高精度温度测量方法，其特征在于，每个所述标定数组是通过标准温度测量仪和所述温度传感器芯片在同一测试环境中测量得到。

3.根据权利要求2所述的高精度温度测量方法，其特征在于，所述标定数组的采集过程包括：

将所述标准温度测量仪和所述温度传感器芯片放入当前测试环境；

在设定时间内间隔读取所述标准温度测量仪的检测温度；

判断读取到的检测温度是否趋于一致；

若是，则读取所述标准温度测量仪的检测温度作为标定温度，同时读取所述温度传感器芯片的输出值。

4.根据权利要求3所述的高精度温度测量方法，其特征在于，所述设定时间大于标准温度测量仪和温度传感器的热时间常数的最大值，当所述设定时间内连续若干次读取到的检测温度之间的温差满足设定值，则判定所述检测温度趋于一致。

5.根据权利要求1所述的高精度温度测量方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

计算得到所述实际温度之后，判断所述实际温度与所述温度传感器芯片所在环境的标准温度之间的温差是否在设定误差范围之内；

若是，则判定所述温度传感器芯片合格；

若否，则返回步骤S1或者判定所述温度传感器芯片不合格。

6.根据权利要求1至5任一项所述的高精度温度测量方法，其特征在于，所述采样数据包含：最大标定数组和最小标定数组，所述最大标定数组的标定温度接近所述温度传感器芯片的实际使用测量范围的最大极限值，所述最小标定数组的标定温度接近所述温度传感器芯片的实际使用测量范围的最小极限值。

7.根据权利要求1至5任一项所述的高精度温度测量方法，其特征在于，每个所述温度传感器芯片设有唯一的标识码，所述采样数据存储在所述温度传感器芯片中，当所述温度-输出值曲线由所述温度传感器芯片之外的上位机拟合得到时，所述采样数据、实际输出值以及实际温度在传送过程中绑定有其对应温度传感器芯片的标识码。

8.实现权利要求1至7任一项所述高精度温度测量方法的高精度温度测量系统，其特征在于，包括：温度传感器芯片、用于与所述温度传感器芯片连接的标定控制系统、用于提供不同标定温度的恒温箱、用于检测传感器是否合格的检测箱、以及用于检测温度的标准温度测量仪；

所述温度传感器芯片在标定阶段放置在不同的标定温度中，所述标定控制系统在所述恒温箱温度稳定时向所述温度传感器芯片发送标定命令，所述温度传感器芯片或所述标定控制系统读取所述标定数组进行保存；

所述温度传感器芯片在合格检测阶段放置在所述检测箱中，所述标定控制系统将计算得到的实际温度与所述标准温度测量仪检测到的标准温度进行对比，根据对比结果判断所述温度传感器芯片是否合格。

9.根据权利要求8所述的高精度温度测量系统，其特征在于，所述温度传感器芯片包括：

通信接口单元；

温度传感器单元，其包括输出值随温度变化的温度敏感器件；

存储器单元，其用于保存采样数据及芯片参数；

逻辑控制单元，其控制芯片逻辑，读取所述通信接口单元传送的标定温度和所述温度传感器单元的输出值，采集不同标定温度下所述温度传感器单元的输出值形成所述采样数据并存入所述存储器单元。

10.根据权利要求8所述的高精度温度测量系统，其特征在于，所述标定控制系统设置在所述温度传感器芯片或者所述温度传感器芯片之外的上位机中。

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