[發明專利]一種多路熱電偶溫度輸入信號的分時處理的方法及系統

在審

• 申請號: 202010533472.9
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN113865733A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 宋長營;李鐵軍
• 申請（專利權）人: 卓品智能科技無錫有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G05B19/042
• 代理公司: 無錫市朗高知識產權代理有限公司 32262
• 代理人: 趙華

本發明提供一種多路熱電偶溫度輸入信號的分時處理的方法及系統，包括以下工序：步驟S1：定時啟動排放溫度測試設備，單片機接收記錄當前通道的數據；步驟S2：單片機通過GPIO輸出信號給多路轉換開關，改變熱電偶溫度測點的通道將當前通道導通，并關閉已經采樣完畢的通道；步驟S3：循環上述步驟S1到步驟S2，直至將所有通道的溫度記錄完成；步驟S4：由于從打開通道到通道工作穩定需要一段時間，而主程序定時器將在下一個間隔時刻開始下一次讀取操作，期間的間隔就用于穩定通道工作。本發明通過分時利用前置芯片的工作能力，將多路溫度信號通過多路開關轉換分時地使用前置采樣芯片，實現使用一個芯片將多路溫度信號輸入單片機的效果，達到降低成本的目標。

技術領域

本發明主要涉及信號處理領域，尤其涉及一種多路熱電偶溫度輸入信號的分時處理的方法。

背景技術

柴油機排放技術的最新標準已達到國六階段。在這一階段的排放后處理技術方案中，要通過DOC、DPF、SCR等多種后處理器實現串聯運行，對柴油機排出的廢氣進行處理，分別實現對HC、CO的催化氧化，對顆粒成分的過濾，對NOX成分的催化還原處理。這需要實時地掌握各個節點，即每臺設備入口和出口的溫度狀態，以實現對后處理器工作的控制。

現有測量排氣溫度的技術，主要是采用多路熱電偶分路輸出到前置芯片，前置芯片將針對熱電偶信號進行增強放大、AD轉換、溫度計算、數據整理和SPI傳送，將獲得的溫度數據傳送給單片機來匯總。

隨著國六階段技術在國內汽車產業的實際落地，針對排放溫度測試設備的需求量在擴大。近年來針對溫度熱電偶測量的技術，已經被高度集成在熱電偶溫度信號處理的前置芯片中。而前置芯片構成了產品成本中的較大比例。同類產品在競爭中帶來的壓力，造成對其成本的控制要求的逐漸強化，使得我們需要考慮如何通過減少使用前置芯片來降低產品成本。

已公開中國發明專利，申請號CN201410098835.5，專利名稱：多路K型熱電偶信號采集方法，申請日：2014-03-14，本發明涉及一種多路K型熱電偶信號采集方法，包含八個部分：熱電偶信號轉換電路、電壓參考電路、32路模擬復用電路、低通差分信號轉換電路、 ADC轉換電路、微處理器電路、電源電路和RS485電路；以STM32F407 系列ARM微處理器為主，完成32路模擬數據選通復用、AD模擬信號采集、軟件濾波算法處理、AD數據組幀、RS485總線通信等功能。熱電偶信號轉換電路將熱電偶輸出電壓信號轉換為5mV/℃的形式輸出。該方法采用32路模擬選通復用器依次對熱電偶選通，然后進行溫度數據采集。采用RS485總線方式進行數據傳輸，既可滿足遠距離傳輸要求，又可滿足多個采集節點在同一個系統中運行的要求。采用16 位差分ADC的采集方式，既可滿足精度要求，又降低噪聲干擾，使該方法具有良好的環境適應性。

發明內容

本發明提供一種多路熱電偶溫度輸入信號的分時處理的方法，針對現有技術的上述缺陷，提供一種多路熱電偶溫度輸入信號的分時處理的方法，包括以下工序：

步驟S1：定時啟動排放溫度測試設備，單片機接收記錄當前通道的數據；

步驟S2：單片機通過GPIO輸出信號給多路轉換開關，改變熱電偶溫度測點的通道將當前通道導通，并關閉已經采樣完畢的通道；

步驟S3：循環上述步驟S1到步驟S2，直至將所有通道的溫度記錄完成；

步驟S4：由于從打開通道到通道工作穩定需要一段時間，而主程序定時器將在下一個間隔時刻開始下一次讀取操作，期間的間隔就用于穩定通道工作。

一種多路熱電偶溫度輸入信號的分時處理的系統，其特征在于，包括DOC前、DPF前、SCR前和SCR后4個熱電偶溫度測點均通過多路轉換開關將溫度切換傳輸至前置芯片，所述前置芯片將溫度吸納好轉換成地址線信息號傳輸至單片機，所述單片機通過開關調節實現對導通對象的調整。