[發明專利]一種熱電偶排溫傳感器自動標定系統及方法

在審

• 申請號: 202211246684.4
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115479701A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 王維志;朱仲文;周洋;賴亮余;李學升;倪立
• 申請（專利權）人: 首凱汽車零部件（江蘇）有限公司
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 郭楠

本發明公開了一種熱電偶排溫傳感器自動標定系統及方法，自動標定系統包括單片機下位機軟件、上位機監控軟件、熱電偶排溫傳感器、DAC控制器、通信模塊、計算機和電源模塊；自動標定方法包括步驟：(1)上位機初始化，(2)熱電偶排溫傳感器初始化，(3)DAC控制器初始化，(4)上位機發送就緒標志報文后開始標定。本發明縮短了標定時間，排除了因熱電偶探頭精度誤差帶來的標定干擾，實現了對熱電偶傳感器PCB板的標定，提高了標定效率以及標定結果的準確性，并解決了傳統標定方法復雜、耗時長、溫度不穩定的問題。

技術領域

本發明涉及溫度傳感器，尤其涉及一種熱電偶排溫傳感器自動標定系統及方法。

背景技術

目前，重型柴油車輛后處理裝置的主要組成部分包括：廢棄再循環系統EGR、柴油機氧化催化器DOC、柴油顆粒過濾器DPF、選擇性催化還原系統SCR和氨氣捕捉器ASC。

排溫傳感器對于柴油機氧化催化器DOC、柴油顆粒過濾器DPF、選擇性催化還原系統SCR的進氣溫度的監測對于后處理系統起著重要作用，只有當排氣溫度達到特定的范圍才能使柴油機氧化催化器DOC、柴油顆粒過濾器DPF、選擇性催化還原系統SCR的轉化效率達到最高，排溫傳感器數量的增加以及對于溫度的精確測量對于傳感器的標定工作提出了新的要求。

溫度傳感器常用的標定方法是把需標定溫度傳感器與已標定好的更高一級精度的溫度傳感器，共同置于可調節的恒溫裝置中，分別把恒溫裝置調節到所選擇的若干溫度點，手動比較和記錄兩者的讀數，獲得一系列對應差值，經多次升溫，降溫、重復測試，等待差值穩定后將其記錄并作為需要標定的傳感器修正量。

但是該人工標定熱電偶溫度傳感器的方法需要專門的操作人員進行監視和操作，等待恒溫裝置溫度上升或者下降的時間過長，每次標定完成后需要重新調整溫度及重新接線，耗費大量時間，而且恒溫裝置存在溫度誤差、單次測試時間過長導致測試的數據樣本較少，不同的溫度傳感器的探頭由于制造工藝差異也存在測量誤差，以上問題均會對標定結果的準確性造成影響。

此外，整個傳感器系統也存在諸多因素導致熱電偶排溫傳感器的測量精度降低，包括：傳感器探頭長度不一致；焊接工藝導致焊接點存在不同的接觸電阻；單片機ADC模塊或者外部AD芯片的參考電壓不一致；外部分立穩壓濾波器件不一致等。傳統標定方法因PCB板和熱電偶探頭均可能存在精度誤差無法單獨對PCB板進行單獨標定，且當熱電偶探頭出現誤差過大或者失效等情況時標定無法繼續進行。

發明內容

發明目的：本發明提出一種熱電偶排溫傳感器自動標定系統及方法，來減小因上述原因導致的熱電偶排溫傳感器溫度測量誤差，實現了對熱電偶排溫傳感器的PCB板的標定，避免了因熱電偶探頭誤差及上述原因帶來的傳感器系統測量誤差；并解決了傳統標定方法的設備復雜、耗時長、溫度不穩定的問題。

技術方案：本發明熱電偶排溫傳感器自動標定系統包括單片機下位機軟件、上位機監控軟件、熱電偶排溫傳感器、DAC控制器、通信模塊、計算機和電源模塊；

單片機下位機軟件負責對電壓采集、故障反饋及采集結果上傳；

上位機監控軟件負責對單片機下位機及DAC控制器進行狀態監控；所述DAC控制器的輸出端與熱電偶排溫傳感器連接。

熱電偶排溫傳感器單片機包括主控芯片、ADC模塊、CAN收發器和電源芯片。

本發明熱電偶排溫傳感器自動標定方法包括以下步驟：

(1)上位機初始化：

(1.1)上位機向熱電偶排溫傳感器和DAC控制器發送握手報文，并隨幀發送隨機數明文，等待熱電偶排溫傳感器和DAC控制器的回復；

(1.2)當熱電偶排溫傳感器和DAC控制器都回復后停止發送握手報文；如果收到報文中故障位中包含故障標志，則通過人機界面顯示具體故障；若無故障，則進行下一步；