[發(fā)明專利]一種溫度測(cè)量方法及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010375287.1
• 申請(qǐng)日: 2020-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN111486981A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金志軍;邱萍;孫毅;劉薇;陳偉昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01K7/20
• 分類號(hào): G01K7/20
• 代理公司: 北京愛(ài)普納杰專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛

本發(fā)明提供了一種溫度測(cè)量設(shè)備，與溫度傳感器相連接，包括調(diào)理模塊及基準(zhǔn)電壓模塊，所述調(diào)理模塊還連接有增益放大模塊及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)通道輪流采樣；所述調(diào)理模塊還設(shè)置有非采樣器的激勵(lì)電流保持電路，為實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量提供了技術(shù)基礎(chǔ)。進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括一種溫度測(cè)量方法，可以選擇多種分度方法，不僅擴(kuò)展了使用的便利性，而且提高了測(cè)量穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明適用于溫度測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種溫度測(cè)量方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署于2013年10月正式通過(guò)《關(guān)于汞的水俁公約》，我國(guó)是締約國(guó)。該公約規(guī)定自2020年起，將禁止所有汞及其化合物、含汞產(chǎn)品生產(chǎn)和進(jìn)出口貿(mào)易。采用高精度標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)可滿足替代標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的技術(shù)要求，為保護(hù)環(huán)境，減少“汞”污染提供技術(shù)保障。

目前數(shù)字溫度計(jì)多采用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)(SPRT)或高精度的工業(yè)鉑熱電阻(IPRT)傳感器進(jìn)行測(cè)溫。其中，工業(yè)鉑熱電阻(IPRT)一般參照IEC60751-2008、JJG229-2010等國(guó)際和國(guó)內(nèi)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)、檢定規(guī)程等技術(shù)規(guī)范，按照Callendar-Van Dusen方程來(lái)分度工業(yè)鉑電阻的；標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)(SPRT)按照ITS-1990國(guó)際溫標(biāo)內(nèi)插公式來(lái)計(jì)算分度，二者在方法上存在一定的差異。

常用的溫度測(cè)量設(shè)備輸入方法單一，且不能選擇輸入方法，當(dāng)連接鉑電阻溫度傳感器或者熱敏電阻。按照CVD方程公式，連接鉑電阻溫度傳感器時(shí)，Callendar-Van Dusen(CVD)方程定義的電阻-溫度關(guān)系曲線如下：

這種方式存在準(zhǔn)確度低、穩(wěn)定性不高、不確定度較大等缺點(diǎn)，不能用于高精度的測(cè)量,無(wú)法滿足對(duì)標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)的替代工作，極大的影響了水俁公約在我國(guó)的順利推進(jìn)。因此如何制作一種可以適用多種分度方法的溫度測(cè)量設(shè)備，便成為了目前急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量精度高，性能穩(wěn)的溫度測(cè)量設(shè)備及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的具體技術(shù)方案如下：

一種溫度測(cè)量設(shè)備，與溫度傳感器相連接，包括調(diào)理模塊及基準(zhǔn)電壓模塊，所述調(diào)理模塊還連接有增益放大模塊及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)通道輪流采樣。

優(yōu)選地，所述調(diào)理模塊還設(shè)置有非采樣器的激勵(lì)電流保持電路。

優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)電壓模塊內(nèi)設(shè)有濾波器，用于產(chǎn)生一個(gè)低噪聲基準(zhǔn)電壓。

最好，還包括主控模塊及分別與所述主控模塊連接的通訊模塊和顯示模塊，所述主控模塊與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連。

優(yōu)選地，所述顯示模塊包括顯示器，所述主控模塊包括MCU，所述通訊模塊包括通訊電路，所述調(diào)理模塊包括前端模擬信號(hào)調(diào)理電路，所述增益放大模塊包括gain放大器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述基準(zhǔn)電壓模塊包括基準(zhǔn)電壓電路。

一種溫度測(cè)量方法，包括如下步驟：

步驟1：指定通道并檢測(cè)是否存在溫度傳感器；

步驟2：執(zhí)行正向激勵(lì)電流，并進(jìn)行第一次轉(zhuǎn)換；

步驟3：執(zhí)行反向激勵(lì)電流，并進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)換；

步驟4：計(jì)算電阻值并換算為溫度值，顯示通道溫度或電阻值。

優(yōu)選地，在步驟1中若未檢測(cè)到溫度傳感器，則顯示通道錯(cuò)誤，并進(jìn)入下一輪采樣。

優(yōu)選地，所述第一次轉(zhuǎn)換包括第一次參考電阻電壓值轉(zhuǎn)換和第一次通道電壓值轉(zhuǎn)換，所述第二次轉(zhuǎn)換包括第二次參考電阻電壓值轉(zhuǎn)換和第二次通道電壓值轉(zhuǎn)換。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：