CN114112082A - 热电阻测量电路及其温度补偿方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种热电阻测量电路及其温度补偿方法，该电路包括：信号测量电路、温度补偿电路、信号调理电路及ADC采样电路；其中，信号测量电路用于测量热电阻的电阻信号；温度补偿电路，用于对电阻信号的测量误差进行补偿；信号调理电路的输入端分别与信号测量电路和温度补偿电路相连，信号调理电路的输出端与ADC采样电路相连，也即本申请提供的热电阻测量电路可通过在热电阻测量电路中增加温度补偿电路的方式，提高热电阻测量电路的测量精度，无需通过更高要求的信号调理电路来获得高精度的热电阻采样。

Description

热电阻测量电路及其温度补偿方法

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种热电阻测量电路及其温度补偿方法。

背景技术

针对工业自动化和建筑自动化的应用场合，设备和环境的温度控制是一种常见的应用，在此应用中，一般采用热电阻作为温度传感器来进行现场的温度测量，常用的热电阻类型可以为Pt100、Pt1000、Ni1000等，此类热电阻传感器的温度特性一般遵循ITS-90国际温标标准。

在信号采样时，DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)、PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)或者DDC(Direct DigitalControl，DDC控制器)等控制系统一般都采用模拟量采样模块来采样热电阻信号，主流的方式是通过使用恒流源激励温度传感器，通过测量温度传感器上的电压来计算测得的电阻，然后通过电阻值查询实际测得的温度。

实际应用中，由于现场应用的需求增加，目前控制器的信号输入模块需要接入更多的信号，信号类型变得越来越复杂，比如一个信号输入通道中有可能进行电压、电流、电阻甚至基于数字量信号的输入。而且，现场工作环境也各不相同，PLC、楼控系统属于工业级产品，一般要求环境工作温度在-20℃～70℃。在如此宽泛的温度范围下，要保持热电阻采样的高精度需要更高要求信号调理电路。

发明内容

对此，本申请提供一种热电阻测量电路及其温度补偿方法，通过在热电阻测量电路中增加温度补偿电路的方式，提高热电阻测量电路的测量精度，无需通过更高要求的信号调理电路来获得高精度的热电阻采样。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面公开了一种热电阻测量电路，包括：信号测量电路、温度补偿电路、信号调理电路及ADC采样电路；

其中，所述信号测量电路用于测量热电阻的电阻信号；

所述温度补偿电路，用于对所述电阻信号的测量误差进行补偿；

所述信号调理电路的输入端分别与所述信号测量电路和所述温度补偿电路相连，所述信号调理电路的输出端与所述ADC采样电路相连。

可选地，上述的热电阻测量电路中，所述温度补偿电路包括：第一切换开关、第二切换开关及第一电阻；

其中，所述第一切换开关的一端作为所述温度补偿电路的第一输入端，与所述信号测量电路的第二输出端相连；所述第二切换开关的一端作为所述温度补偿电路的第二输出端，与所述信号测量电路的第一输出端相连；所述第一切换开关的另一端和所述第二切换开关的另一端均通过所述第一电阻接地。

可选地，上述的热电阻测量电路中，所述第一电阻为高精度精密电阻。

可选地，上述的热电阻测量电路中，所述信号测量电路包括：N路输入电路及恒流源；N为正整数；

其中，所述恒流源的一端作为所述信号测量电路的输入端，所述恒流源的另一端与每路输入电路的输入端并联，连接点作为所述信号测量电路的第一输出端；每路输入电路的第一输出端并联，连接点作为所述信号测量电路的第二输出端，与所述信号调理电路对应的输入端相连；每路输入电路的第二输出端并联，连接点作为所述信号测量电路的第三输出端，与所述信号调理电路对应的输入端相连。

可选地，上述的热电阻测量电路中，每路输入电路包括：第三切换开关、第四切换开关、第五切换开关、第一引线电阻、第二引线电阻、第三引线电阻及热电阻；

其中，所述第三切换开关的一端作为输入电路的输入端，所述第三切换开关的另一端分别与所述第一引线电阻的一端和所述第四切换开关的一端相连，连接点设有第一测量端口；所述第四切换开关的另一端作为所述输入电路的第一输出端；

所述第一引线电阻的另一端与所述热电阻的一端相连，所述热电阻的另一端分别与所述第二引线电阻的一端及所述第三引线电阻的一端相连；所述第二引线电阻的另一端与所述第五切换开关的一端相连，连接点设有第二测量端口；

所述第五切换开关的另一端作为所述输入电路的第二输出端；

所述第三引线电阻的另一端接地，并设有第三测量端口。

本发明第二方面公开了一种热电阻测量电路的温度补偿方法，应用于如第一方面公开的任一项所述的热电阻测量电路，所述方法包括：

确定出所述热电阻测量电路的基准热电阻测量值；

分别确定出所述热电阻测量电路处于不同状态下的温度补偿零点和基准校准值；

基于所述基准热电阻测量值及处于不同状态下的所述温度补偿零点和所述基准校准值进行温度补偿，得到所述热电阻测量电路的最终热电阻测量值。

可选地，上述的热电阻测量电路的温度补偿方法中，确定出所述热电阻测量电路的基准热电阻测量值，包括：

将所述热电阻测量电路中的第一测量端口和第二测量端口进行短路，得到第一采样码值位；

对所述第一测量端口和第二测量端口送入预设量程校准值，得到第二采样码值位；

根据所述热电阻测量电路的实际热电阻测量值、所述第一采样码值位及所述第二采样码值位进行计算，得到所述基准热电阻测量值。

可选地，上述的热电阻测量电路的温度补偿方法中，确定出所述热电阻测量电路处于不同状态下的温度补偿零点，包括：

分别确定出所述热电阻测量电路需要处于的第一状态和第二状态；

针对不同状态，分别将所述热电阻测量电路中的第二切换开关、第四切换开关及第五切换开关断开，第一切换开关闭合，得到所述第一状态下的第一状态温度补偿零点以及所述第二状态下的第二状态温度补偿零点。

可选地，上述的热电阻测量电路的温度补偿方法中，分别确定出所述热电阻测量电路处于不同状态下的基准校准值，包括：

分别确定出所述热电阻测量电路需要处于的第一状态和第二状态；

针对不同状态，分别将所述热电阻测量电路中的第四切换开关和第五切换开关断开，第一切换开关和第二切换开关闭合，得到所述第一状态下的第一状态基准校准值和所述第二状态下的第二状态基准校准值。

可选地，上述的热电阻测量电路的温度补偿方法中，基于所述基准热电阻测量值及处于不同状态下的所述温度补偿零点和所述基准校准值进行温度补偿，得到所述热电阻测量电路的最终热电阻测量值，包括：

基于所述基准热电阻测量值、所述第一状态温度补偿零点、所述第二状态温度补偿零点、所述第一状态基准校准值及所述第二状态基准校准值，利用预设温度补偿公式进行温度补偿，得到所述最终热电阻测量值；

其中，所述预设温度补偿公式为Y＝Y1×(MT2-MT1)/(MT4-MT3)+(MT3-MT1)；Y为所述最终热电阻测量值，Y1为所述基准热电阻测量值，MT1为所述第一状态温度补偿零点，MT3为所述第二状态温度补偿零点，MT2为所述第一状态基准校准值，MT4为所述第二状态基准校准值。

本发明提供的热电阻测量电路，包括：信号测量电路、温度补偿电路、信号调理电路及ADC采样电路；其中，信号测量电路用于测量热电阻的电阻信号；温度补偿电路，用于对电阻信号的测量误差进行补偿；信号调理电路的输入端分别与信号测量电路和温度补偿电路相连，信号调理电路的输出端与ADC采样电路相连，也即本申请提供的热电阻测量电路可通过在热电阻测量电路中增加温度补偿电路的方式，提高热电阻测量电路的测量精度，无需通过更高要求的信号调理电路来获得高精度的热电阻采样。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种现有的信号测量电路的电路结构图；

图2为本申请实施例提供的一种热电阻测量电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种单路输入的热电阻测量电路的电路结构图；

图4为本申请实施例提供的一种多路输入的热电阻测量电路的电路结构图；

图5为本申请实施例提供的一种热电阻测量电路的温度补偿方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的一种基准热电阻测量值的确定流程图；

图7为本申请实施例提供的一种温度补偿校准折线示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先需要说明的是，经发明人研究发现，Pt100类型的热电阻现场接地线会影响测量误差，需要设置补偿引线的电阻，结合图1，测量原理可以为：信号测量电路产生一个恒流源Ia，对热电阻R采样时，切换开关K3、切换开关K4及切换开关K5都闭合，由于切换开关K4和切换开关K5后端接的是运放等调理电路，也即信号调理电路，可视为虚断，电阻无穷大，所以电流路径由VCC→切换开关K3→端口A→引线电阻r1→热电阻R→引线电阻r3→接地。通过采样热电阻上的电压就可以计算出热电阻的实际值，从而间接测得现场温度。

其中，假设引线电阻r1、引线电阻r2及引线电阻r3阻值均为r，测得该热电阻的实际值的具体过程可以为：

第一步：采样端口A的电压VA，此时测得的电压VA是恒流源Ia流经热电阻R、引线电阻r1及引线电阻r3上所得的电压，VA＝Ia×(R+2r)。

第二步：采样端口B的电压VB，此时测得的电压VB是恒流源Ia流过热电阻R和引线电阻r2，VB＝Ia×r。其中，电压VB是热电阻R下端的电压，因为引线电阻r2进入运放，可认为其无穷大，恒流源Ia流过热电阻R后经过引线电阻r3接地。

第三步：消除引线电阻，只需要端口A、端口B及端口C到现场热电阻的引线电阻是一致的(现场热电阻的接线一般是同一根多芯电缆，电阻一般保持一致)，可以计算出热电阻上的电压：Ia×R＝VA-2VB，由于该恒流源Ia已知，VA和VB可通过测量所得，则可以方便计算出热电阻R的阻值，R＝(VA-2VB)/Ia。

而对于Pt1000，Ni1000等二线制电阻，温度对应的电阻变化值很大，这样引线电阻对测量的影响较少，可以直接测量热电阻R上的电压来计算外部的电阻大小，采样端口A的电压VA，且VA＝Ia×(R+2r)；由于式中引线电阻对应参数2r对测量误差影响不大，可以认为是传感器电阻，则可以很方便计算的得出热电阻R的阻值大小。

基于上述，本申请提供一种热电阻测量电路，通过在热电阻测量电路中增加温度补偿电路的方式，提高热电阻测量电路的测量精度，无需通过更高要求的信号调理电路来获得高精度的热电阻采样。

请参见图2，该热电阻测量电路主要包括：信号测量电路101、温度补偿电路102、信号调理电路103及ADC采样电路104。

其中，信号测量电路101用于测量热电阻的电阻信号。

温度补偿电路102，用于对电阻信号的测量误差进行补偿。

信号调理电路103的输入端分别与信号测量电路101和温度补偿电路102相连，信号调理电路103的输出端与ADC采样电路104相连。

实际应用中，如图3或图4所示，该信号测量电路101可以包括：N路输入电路1011及恒流源Ia；N为正整数。

其中，恒流源Ia的一端作为信号测量电路101的输入端，恒流源Ia的另一端与每路输入电路1011的输入端并联，连接点作为信号测量电路101的第一输出端；每路输入电路1011的第一输出端并联，连接点作为信号测量电路101的第二输出端，与信号调理电路103对应的输入端相连；每路输入电路1011的第二输出端并联，连接点作为信号测量电路101的第三输出端，与信号调理电路103对应的输入端相连。

实际应用中，结合图3或图4，每路输入电路1011可以包括：第三切换开关K3、第四切换开关K4、第五切换开关K5、第一引线电阻r1、第二引线电阻r2、第三引线电阻r3及热电阻R。

其中，第三切换开关K3的一端作为输入电路的输入端，第三切换开关K3的另一端分别与第一引线电阻r1的一端和第四切换开关K4的一端相连，连接点设有第一测量端口(图中的端口A)；第四切换开关K4的另一端作为输入电路1011的第一输出端。

第一引线电阻r1的另一端与热电阻R的一端相连，热电阻R的另一端分别与第二引线电阻r2的一端及第三引线电阻r3的一端相连；第二引线电阻r2的另一端与第五切换开关K5的一端相连，连接点设有第二测量端口(图中的端口B)。

第五切换开关K5的另一端作为输入电路1011的第二输出端。

第三引线电阻r3的另一端接地，并设有第三测量端口(图中的端口C)。

综合上述，可以理解的是该信号测量电路101可以仅包括一路输入电路1011，也即如图3所示的单路输入，也可以包括多路输入电路1011，也即图4示出的多路输入。图4中仅以2路输入电路1011为例，但实际应用中信号测量电路101中的输入电路1011路数的具体取值可视具体应用环境和用户需求确定，本申请不作具体限定，均属于本申请的保护范围。

需要说明的是，实际应用中该恒流源Ia主要用于在热电阻测量时提供激励电流。

实际应用中，同样如图3和图4所示，该温度补偿电路102可以包括：第一切换开关K1、第二切换开关K2及第一电阻RJ。

其中，第一切换开关K1的一端作为温度补偿电路102的第一输入端，与信号测量电路101的第一输出端相连；第二切换开关K2的一端作为温度补偿电路102的第二输入端，与信号测量电路101的第二输出端相连；第一切换开关K1的另一端和第二切换开关K2的另一端均通过第一电阻RJ接地。

实际应用中，该第一电阻RJ可以是高精度精密电阻，可以用于定期在线温度补偿。

需要说明的是，在对热电阻进行测量时可以通过控制第一切换开关K1和第二切换开关K2通断，测量第一电阻RJ的测量值来修正热电阻测量电路的系统误差，补偿热电阻测量电路的温度变化，消除环境温度变化带来的温度影响量。

需要说明的是，实际应用中，只需要保证第一电阻RJ的温度稳定性，热电阻测量电路就能时刻保证热电阻测量精度不会随温度变化而受到影响。

还需要说明的是，信号调理电路103和ADC采样电路104主要包含多路开关、运放可编程增益、AD芯片及CPU；或者包含多路开关、运放可编程增益及带AD的CPU芯片。关于信号调理电路103和ADC采样电路104的相关说明，还可参见现有技术，本申请不再赘述。

基于上述，本实施例提供的热电阻测量电路，包括：信号测量电路101、温度补偿电路102、信号调理电路103及ADC采样电路104；其中，信号测量电路101用于测量热电阻的电阻信号；温度补偿电路102用于对电阻信号的测量误差进行补偿；信号调理电路103的输入端分别与信号测量电路101和温度补偿电路102相连，信号调理电路103的输出端与ADC采样电路104相连，也即本申请提供的热电阻测量电路可通过增加温度补偿电路的方式，提高热电阻测量电路的测量精度，无需通过更高要求的信号调理电路来获得高精度的热电阻采样。

值得说明的是，现有大多数热电阻测量电路不具备温度补偿电路，无法对热电阻温度影响量进行补偿，常规的提高测量精度的方法是：1、通过高精度的恒流源来提升测量的精度和稳定性；2、采用高稳定性的基准，消除ADC采样电路对测量的精度；3、信号调理电路采样高精度的电阻和运放；但是，上述的方式主要通过提高内部各部分测量电阻精度和稳定性来保证热电阻测量，在各个温度下的信号漂移不超出精度中环境影响量的指标要求，实现成本较高；而本申请提供的热电阻测量电路是通过温度补偿电路102，消除环境影响量对热电阻测量影响的；并且，由于本申请提供的温度补偿电路102中的第一电阻RJ为高精度精密电阻，因此，热电阻测量电路中的其他基准、运放、恒流源都可以采用低成本的方案，能够在保证测量精度的情况下，降低热电阻测量电路的成本。

需要说明的是，本申请提供的热电阻测量电路中的温度补偿电路102可以适用于单独的热电阻采样模块和通用输入的IO模块。其中，通用输入的IO模块除热电阻信号外也可以测量电流电压等其他信号。能够消除环境温度影响变化对热电阻测量电路的温度影响量。并且，本申请提供的温度补偿电路102非常简单，只需要在原来的信号测量电路中增加一个高精度精密电阻(图中的RJ)和两个切换开关(图中K1和K2)，就能通过定期校准信号的零点和基准电阻消除热电阻测量的系统误差，消除环境温度对热电阻测量的影响量。

本申请另一实施例还提供了一种热电阻测量电路的温度补偿方法，该温度补偿方法可应用于上述任一实施例所述的热电阻测量电路，请参见图5，该温度补偿方法可以包括如下步骤：

S100、确定出热电阻测量电路的基准热电阻测量值。

结合图3或图4，当输入信号配置为电阻信号，电阻信号通过端口A、端口B及端口C输入，采用三线制测量时热电阻R可以设置在端口A和端口B之间，采样二线制测量时，热电阻R可以设置在端口A和端口C之间。

通过软件设定通过恒流源Ia激励热电阻测量电路中的热电阻，然后采样端口A的电压VA，VA＝Ia×(R+2r)；接着采样端口B的电压VB，VB＝Ia×r；所以存在VA-2VB＝Ia×R，由于恒流源Ia、电压VA及电压VB已知，则可以求算出热电阻R的阻值大小。

为了精确的进行热电阻的测量，需要对热电阻测量进行校准，进入校准模式，对输入信号的零点和量程进行校准。

零点校准可以为：将端口A和端口B进行短路，此时的热电阻为零，ADC采样电路测量得到一个采样码值位M1。量程校准可以为：对端口A和端口B送入一个量程校准值，比如2000Ω，ADC采样电路测量得到一个采样码值位M2。

正常采样的码值一般显示为：Y1＝(X-M1)/(M2-M1)---公式(1)；X表示现场热电阻测量的值，通过上述公式R＝(VA-2VB)/Ia得到，Y1作为测量后处理的信号进行显示和控制。

当环境温度变化时，这时候由于基准的漂移、恒流源的漂移、运放的失调，导致整个系统的零点值(采样码值位M1)和量程值(采样码值位M2)都会出现漂移现象，导致电阻信号测量不准。在一般情况下，PLC等控制系统的采样精度需要达到0.1％以内，温度影响量也要控制在0.1％/10℃以内；为了保证系统的一致性，一般要求精度在1/3个误差左右，这样要求基准的精度、恒流源的精度、运放失调的精度全部加起来就需要控制在0.03％/10℃(30ppn)左右才能保证ADC采样电路的采样精度，所以对各个器件都提出了较高的要求。

综合上述，实际应用中，可以通过图6示出的具体流程，确定出热电阻测量电路的基准热电阻测量值。其中：

S200、将热电阻测量电路中的第一测量端口和第二测量端口进行短路，得到第一采样码值位。

其中，第一测量端口为上述的端口A，第二测量端口为上述的端口B。

S202、对第一测量端口和第二测量端口送入预设量程校准值，得到第二采样码值位。

实际应用中，预设量程校准值的具体取值可以是上述的2000欧姆，也可以是其他取值，视具体应用环境和用户环境需求确定即可，均属于本申请的保护范围。

S204、根据热电阻测量电路的实际热电阻测量值、第一采样码值位及第二采样码值位进行计算，得到基准热电阻测量值。

其中，热电阻测量电路的实际热电阻测量值为上述的X。

实际应用中，采用的计算公式可以是上述的Y1＝(X-M1)/(M2-M1)。该基准热电阻测量值为上述的Y1。

S102、分别确定出热电阻测量电路处于不同状态下的温度补偿零点和基准校准值。

实际应用中，在热电阻测量的同时，本申请提供的热电阻测量电路中还增加了温度补偿电路的设计，通过比对高精度精密电阻在不同温度下的测量值，可以消除整个热电阻测量电路的系统误差。

其中，确定出热电阻测量电路处于不同状态下的温度补偿零点的具体过程可以包括如下步骤：

S300、分别确定出热电阻测量电路需要处于的第一状态和第二状态。

其中，第一状态和第二状态的环境温度不同。

S302、针对不同状态，分别将热电阻测量电路中的第二切换开关、第四切换开关及第五切换开关断开，第一切换开关闭合，得到第一状态下的第一状态温度补偿零点以及第二状态下的第二状态温度补偿零点。

结合图3或图4，可以在第一状态下，切断切换开关K4、切换开关K5、切换开关K2，开通切换开关K1，第一电阻RJ相当于与地短路，ADC采样电路对第一电阻RJ上的电压进行采样，记录测得的采样值MT1，也即第一状态温度补偿零点。

可以在第二状态下，切断切换开关K4、切换开关K5、切换开关K2，开通切换开关K1，第一电阻RJ相当于与地短路，ADC采样电路对第一电阻RJ上的电压进行采样，记录测得的采样值MT3，也即第二状态温度补偿零点。

而确定出热电阻测量电路处于不同状态下的基准校准值的具体过程可以包括如下步骤：

S400、分别确定出热电阻测量电路需要处于的第一状态和第二状态。

其中，关于热电阻测量电路需要处于的第一状态和第二状态可参见步骤S300中的相关说明，此处不再赘述。

S402、针对不同状态，分别将热电阻测量电路中的第四切换开关和第五切换开关断开，第一切换开关和第二切换开关闭合，得到第一状态下的第一状态基准校准值和第二状态下的第二状态基准校准值。

结合图3或图4，可以在第一状态下，断开切换开关K4、切换开关K5，开通切换开关K1、切换开关K2，恒流源Ia流经第一电阻RJ，ADC采样电路对第一电阻RJ上的电压进行采样，记录测得的采样值MT2，也即第一状态基准校准值。

可以在第二状态下，断开切换开关K4、切换开关K5，开通切换开关K1、切换开关K2，恒流源流经第一电阻RJ，ADC采样电路对第一电阻RJ上的电压进行采样，记录测得的采样值MT4，也即第二状态基准校准值。

需要说明的是，实际应用中，可以将当前状态作为第一状态，待控制系统所处环境温度发生变化后的状态作为第二状态。

S104、基于基准热电阻测量值及处于不同状态下的温度补偿零点和基准校准值进行温度补偿，得到热电阻测量电路的最终热电阻测量值。

实际应用中，需要对测量值的温度影响量进行补偿，由于热电阻测量电路中第一电阻RJ是高精度精密电阻，也即采用高精度精密电阻作为基准电阻，其中，该第一电阻RJ可以采用温漂为10ppm的电阻，不同温度下可以认为第一电阻RJ的稳定的，过程中远远低于30ppm的温度影响量的要求。

进行补偿计算时，可以认为基准电阻实际是准确不变的，变化的是系统的其他部分，比如恒流源、参考电压、运放失调等等，当测得第二状态温度补偿零点和第二状态基准校准值发生了变化，可以认为相应的其他信号点也是按照同比例发生了温度变化，也即图7所示，所以可以通过如下方式进行温度补偿：

Y＝Y1×(MT2-MT1)/(MT4-MT3)+(MT3-MT1)---公式(2)。

利用上述进行温度补偿之后可以得到热电阻测量电路的最终热电阻测量值Y。当在室温条件下，工作温度和标定温度基本一致，MT1＝MT2，MT3＝MT4，得出Y＝Y1。如果当控制系统温度环境发生变化时，测得MT3和MT4发生变化，比如MT4是MT3的101％，由于热电阻测量电路设计时采用高精度精密电阻，该电阻阻值不会发生变化，所以测出来的温度漂移就是系统带来的温度漂移，那么所有其他值的测量都会受到系统101％的百分比误差，通过上述公式(2)，能够反向修正由于温度影响导致的系统误差漂移。

综合上述，可以通过如下具体方式，得到热电阻测量电路的热电阻测量值。其中，该方式包括：

S500、基于基准热电阻测量值、第一状态温度补偿零点、第二状态温度补偿零点、第一状态基准校准值及第二状态基准校准值，利用预设温度补偿公式进行温度补偿，得到最终热电阻测量值。

其中，预设温度补偿公式为Y＝Y1×(MT2-MT1)/(MT4-MT3)+(MT3-MT1)；Y为最终热电阻测量值，Y1为基准热电阻测量值，MT1为第一状态温度补偿零点，MT3为第二状态温度补偿零点，MT2为第一状态基准校准值，MT4为第二状态基准校准值。

需要说明的是，温度影响量的纠偏可以是实时在线的，可以视具体应用环境和用户需求执行温度影响量纠偏。

基于上述，本实施例提供的热电阻测量电路的温度补偿方法，可以通过热电阻测量电路中的温度补偿电路测量出处于不同状态下的温度补偿零点和基准校准值，然后利用基准热电阻测量值及处于不同状态下的温度补偿零点、基准校准值进行温度补偿，得到热电阻测量电路的最终热电阻测量值，能够利用高精度精密电阻来反向修正，实现热电阻测量电路的温度补偿，满足了高精度电阻采样的要求。

需要说明的是，本申请提供的热电阻测量电路的温度补偿方法可应用于电阻测量领域、自动化标定领域及楼宇控制领域等。上述仅为实例，并不对本申请提供的热电阻测量电路的温度补偿方法的应用领域进行限定。

本说明书中的各个实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种热电阻测量电路，其特征在于，包括：信号测量电路、温度补偿电路、信号调理电路及ADC采样电路；

其中，所述信号测量电路用于测量热电阻的电阻信号；

所述温度补偿电路，用于对所述电阻信号的测量误差进行补偿；

所述信号调理电路的输入端分别与所述信号测量电路和所述温度补偿电路相连，所述信号调理电路的输出端与所述ADC采样电路相连。

2.根据权利要求1所述的热电阻测量电路，其特征在于，所述温度补偿电路包括：第一切换开关、第二切换开关及第一电阻；

其中，所述第一切换开关的一端作为所述温度补偿电路的第一输入端，与所述信号测量电路的第二输出端相连；所述第二切换开关的一端作为所述温度补偿电路的第二输出端，与所述信号测量电路的第一输出端相连；所述第一切换开关的另一端和所述第二切换开关的另一端均通过所述第一电阻接地。

3.根据权利要求2所述的热电阻测量电路，其特征在于，所述第一电阻为高精度精密电阻。

4.根据权利要求1所述的热电阻测量电路，其特征在于，所述信号测量电路包括：N路输入电路及恒流源；N为正整数；

其中，所述恒流源的一端作为所述信号测量电路的输入端，所述恒流源的另一端与每路输入电路的输入端并联，连接点作为所述信号测量电路的第一输出端；每路输入电路的第一输出端并联，连接点作为所述信号测量电路的第二输出端，与所述信号调理电路对应的输入端相连；每路输入电路的第二输出端并联，连接点作为所述信号测量电路的第三输出端，与所述信号调理电路对应的输入端相连。

5.根据权利要求4所述的热电阻测量电路，其特征在于，每路输入电路包括：第三切换开关、第四切换开关、第五切换开关、第一引线电阻、第二引线电阻、第三引线电阻及热电阻；

其中，所述第三切换开关的一端作为所述输入电路的输入端，所述第三切换开关的另一端分别与所述第一引线电阻的一端和所述第四切换开关的一端相连，连接点设有第一测量端口；所述第四切换开关的另一端作为所述输入电路的第一输出端；

所述第一引线电阻的另一端与所述热电阻的一端相连，所述热电阻的另一端分别与所述第二引线电阻的一端及所述第三引线电阻的一端相连；所述第二引线电阻的另一端与所述第五切换开关的一端相连，连接点设有第二测量端口；

所述第五切换开关的另一端作为所述输入电路的第二输出端；

所述第三引线电阻的另一端接地，并设有第三测量端口。

6.一种热电阻测量电路的温度补偿方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的热电阻测量电路，所述方法包括：

确定出所述热电阻测量电路的基准热电阻测量值；

分别确定出所述热电阻测量电路处于不同状态下的温度补偿零点和基准校准值；

基于所述基准热电阻测量值及处于不同状态下的所述温度补偿零点和所述基准校准值进行温度补偿，得到所述热电阻测量电路的最终热电阻测量值。

7.根据权利要求6所述的热电阻测量电路的温度补偿方法，其特征在于，确定出所述热电阻测量电路的基准热电阻测量值，包括：

将所述热电阻测量电路中的第一测量端口和第二测量端口进行短路，得到第一采样码值位；

对所述第一测量端口和第二测量端口送入预设量程校准值，得到第二采样码值位；

根据所述热电阻测量电路的实际热电阻测量值、所述第一采样码值位及所述第二采样码值位进行计算，得到所述基准热电阻测量值。

8.根据权利要求6所述的热电阻测量电路的温度补偿方法，其特征在于，确定出所述热电阻测量电路处于不同状态下的温度补偿零点，包括：

分别确定出所述热电阻测量电路需要处于的第一状态和第二状态；

针对不同状态，分别将所述热电阻测量电路中的第二切换开关、第四切换开关及第五切换开关断开，第一切换开关闭合，得到所述第一状态下的第一状态温度补偿零点以及所述第二状态下的第二状态温度补偿零点。

9.根据权利要求8所述的热电阻测量电路的温度补偿方法，其特征在于，分别确定出所述热电阻测量电路处于不同状态下的基准校准值，包括：

分别确定出所述热电阻测量电路需要处于的第一状态和第二状态；

针对不同状态，分别将所述热电阻测量电路中的第四切换开关和第五切换开关断开，第一切换开关和第二切换开关闭合，得到所述第一状态下的第一状态基准校准值和所述第二状态下的第二状态基准校准值。

10.根据权利要求9所述的热电阻测量电路的温度补偿方法，其特征在于，基于所述基准热电阻测量值及处于不同状态下的所述温度补偿零点和所述基准校准值进行温度补偿，得到所述热电阻测量电路的最终热电阻测量值，包括：

基于所述基准热电阻测量值、所述第一状态温度补偿零点、所述第二状态温度补偿零点、所述第一状态基准校准值及所述第二状态基准校准值，利用预设温度补偿公式进行温度补偿，得到所述最终热电阻测量值；

其中，所述预设温度补偿公式为Y＝Y1×(MT2-MT1)/(MT4-MT3)+(MT3-MT1)；Y为所述最终热电阻测量值，Y1为所述基准热电阻测量值，MT1为所述第一状态温度补偿零点，MT3为所述第二状态温度补偿零点，MT2为所述第一状态基准校准值，MT4为所述第二状态基准校准值。

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