[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于海洋環(huán)境的遠(yuǎn)距離溫度測量裝置及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011260419.2
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112525367B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜立彬;孟祥謙;陳光源;呂婧;李正寶
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16;G01K7/21;G01K7/25
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于海洋環(huán)境的遠(yuǎn)距離溫度測量裝置及測量方法，該測量裝置包括電阻式溫度傳感器、電極A、電極B、信號處理模塊，所述電極B與信號處理模塊的電源地連接；所述電阻式溫度傳感器一端通過導(dǎo)線A連接信號處理模塊，另一端通過導(dǎo)線B連接信號處理模塊，所述電阻式溫度傳感器與導(dǎo)線B的連接點處連接電極A；所述信號處理模塊包括恒流源A、恒流源B、儀表放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和處理器，所述導(dǎo)線A與恒流源A連接，所述導(dǎo)線B與恒流源B連接，所述導(dǎo)線A和導(dǎo)線B均依次連接儀表放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和處理器。本發(fā)明所公開的裝置簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，可以實現(xiàn)海水溫度的精確測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海水檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于海洋環(huán)境的遠(yuǎn)距離溫度測量裝置及測量方法。

背景技術(shù)

海洋科研調(diào)查中常用到熱敏電阻、鉑電阻等電阻式傳感器來測量海水溫度，一般通過電橋或恒流源激勵的方式，測量熱敏電阻、鉑電阻等的電阻值，再通過標(biāo)定公式或數(shù)據(jù)表將電阻值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度值。

如果這類溫度傳感器的導(dǎo)線較長，則測量出的電阻值也包含了導(dǎo)線電阻，這會嚴(yán)重影響溫度測量的精度。在陸地應(yīng)用中，常用三線或四線制的方法，補償導(dǎo)線電阻，以得到準(zhǔn)確的溫度傳感器電阻。但在海水溫度測量中，需要嚴(yán)格考慮密封、應(yīng)用便捷等因素，采用增加導(dǎo)線數(shù)量的方法來補償導(dǎo)線電阻，除了增加成本，也會增加結(jié)構(gòu)設(shè)計和現(xiàn)場布放的難度。例如在投棄式溫度測量中，數(shù)千米導(dǎo)線纏繞在線軸上，測量時順序展開，每增加一根導(dǎo)線，對測量儀器的整體結(jié)構(gòu)、重量都會帶來極大的改變。

為了解決海洋環(huán)境中溫度測量的上述問題，有必要采用一種簡便方法，補償導(dǎo)線電阻誤差，精確測量電阻式溫度傳感器的阻值。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于海洋環(huán)境的遠(yuǎn)距離溫度測量裝置及測量方法，以達(dá)到簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，實現(xiàn)海水溫度的精確測量的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種應(yīng)用于海洋環(huán)境的遠(yuǎn)距離溫度測量裝置，包括電阻式溫度傳感器、電極A、電極B、信號處理模塊，所述電極B與信號處理模塊的電源地連接；所述電阻式溫度傳感器一端通過導(dǎo)線A連接信號處理模塊，另一端通過導(dǎo)線B連接信號處理模塊，所述電阻式溫度傳感器與導(dǎo)線B的連接點處連接電極A；

所述信號處理模塊包括恒流源A、恒流源B、儀表放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和處理器，所述導(dǎo)線A與恒流源A連接，所述導(dǎo)線B與恒流源B連接，所述導(dǎo)線A和導(dǎo)線B均依次連接儀表放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和處理器。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述恒流源A與導(dǎo)線A之間設(shè)置單刀雙擲繼電器K₁，所述恒流源B與導(dǎo)線B之間設(shè)置單刀雙擲繼電器K₂，所述單刀雙擲繼電器K₁的觸點一和觸點三分別連接恒流源A和導(dǎo)線A，觸點二通過導(dǎo)線連接單刀雙擲繼電器K₃的觸點一，所述單刀雙擲繼電器K₃的觸點二和觸點三分別連接標(biāo)定電阻R_c1和標(biāo)定電阻R_c2，所述標(biāo)定電阻R_c1和標(biāo)定電阻R_c2并聯(lián)后接地，所述單刀雙擲繼電器K₂的觸點一和觸點三分別連接恒流源B和導(dǎo)線B，觸點二接地。

上述方案中，所述標(biāo)定電阻R_c1取值大于所述電阻式溫度傳感器在所測溫度范圍內(nèi)的最大阻值，標(biāo)定電阻R_c2取值小于所述電阻式溫度傳感器在所測溫度范圍內(nèi)的最小阻值。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述導(dǎo)線A和恒流源A之間串聯(lián)電阻R₁，所述導(dǎo)線B和恒流源B之間串聯(lián)電阻R₂。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述恒流源A和單刀雙擲繼電器K₁之間串聯(lián)電阻R₁，所述恒流源B和單刀雙擲繼電器K₂之間串聯(lián)電阻R₂。