[發(fā)明專利]一種多參考阻值比率測溫結(jié)構(gòu)及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011304685.0
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112432714B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設計）人: 丁雷;辛世杰;裴浩東;楊溢
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01K7/21
• 分類號: G01K7/21;G01K7/18
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 郭英

1.一種基于多參考阻值比率測溫結(jié)構(gòu)的測溫方法；所述的多參考阻值比率測溫結(jié)構(gòu)包括多個參考電阻R₁、R₂……R_n，n≥2，一個鉑電阻R_t，一個雙向恒流源I_S和一個具有測量對象切換功能的電壓采集單元；測溫結(jié)構(gòu)由參考電阻R₁、R₂……R_n和一個鉑電阻R_t串聯(lián)組成，該串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩端導線記為A₁、A₂，A₁、A₂連接到雙向恒流源I_S上；鉑電阻的兩端再引出兩根導線，分別記為M_Rt、N_Rt；每個參考電阻的兩端再引出兩根導線，分別記為M_R1、N_R1、M_R2、N_R2……M_Rn、N_Rn；將導線M_Rt和導線M_R1、M_R2……M_Rn接入電壓采集單元的正輸入端口中；將導線N_Rt和導線N_R1、N_R2……N_Rn接入電壓采集單元的負輸入端口中；該電壓采集單元具有可切換測量對象的能力，可通過導線M_Rt、N_Rt對鉑電阻兩端電壓進行測量，可通過導線M_Rn、N_Rn對參考電阻R_n兩端電壓進行測量；

其特征在于所述的測溫方法如下：

首先，將恒流源方向設置為正方向，其電流大小為I_S，切換電壓采集模塊的測量對象為鉑電阻R_t，通過導線M_Rt、N_Rt測量鉑電阻的電壓U_t+，再將恒流源方向設置為負方向，其電流大小為-I_S，測量鉑電阻的電壓U_t-；然后，參照測量鉑電阻R_t的方法，依次測量參考電阻R₁、R₂……R_n的電壓，當恒流源方向為正時，參考電阻R_i的電壓為U_Ri+，i＝1,2,…n；當恒流源方向為負時，參考電阻R_i的電壓為U_Ri-，i＝1,2,…n；最后，計算得到當前的溫度值t；具體的測溫方法如下：

將恒流源方向設置為正方向，其電流大小為I_S，切換電壓采集模塊的測量對象為鉑電阻R_t，通過導線M_Rt、N_Rt測量鉑電阻的電壓U_t+，再將恒流源方向設置為負方向，其電流大小為-I_S，測量鉑電阻的電壓U_t-；

參照測量鉑電阻R_t的方法，依次測量參考電阻R₁、R₂……R_n的電壓，當恒流源方向為正時，參考電阻R_i的電壓為U_Ri+，i＝1,2,…n，當恒流源方向為負時，參考電阻R_i的電壓為U_Ri-，i＝1,2,…n；

鉑電阻阻值計算公式如下：

鉑電阻R_t的阻值換算公式為：

R_t＝R_Pt0(1+Tt) (2)

其中R_Pt0為鉑電阻在0℃時的電阻值，T為鉑電阻的電阻溫度系數(shù)；代入公式(2)中即可得到所測溫度值t。