一种应用于物联网的高精度温度传感器制造技术

本发明专利技术为一种应用于物联网的高精度温度传感器，其包括：至少两温度信号检测模块、一信号接收模块、一温度计算模块和一电源模块；所述电源模块给所述温度传感器供电；所述温度信号检测模块检测所处位置的温度，并将温度信号发送给所述信号接收模块；所述信号接收模块接收所述温度信号，对其处理后传输至所述温度计算模块；所述温度计算模块接收所述温度信号后计算出温度测量值。这样，能够排除温度的分布不均匀对温度测量的影响，提高了温度测量的准确性和测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于物联网的高精度温度传感器
本专利技术涉及温度传感器
，具体涉及一种应用于物联网的高精度温度传感器。
技术介绍
物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。温度传感器是物联网的重要组成部分，承担着采集温度数据的重要任务。物联网的特性决定了其采集的温度数据需要达到很高的精度，才可以对相关设备进行更准确的控制。但是其需检测区域内一些电器的使用使得温度分布不均匀，即使同一物体表面，也会因为材质的问题而可能在局部出现温度的突变，这样就导致温度传感器采集的数据误差较大，难以满足物联网的需要。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和试验终于提出了应用于物联网的高精度温度传感器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用于物联网的高精度温度传感器，用以克服上述技术缺陷。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案在于：提供一种应用于物联网的高精度温度传感器，其包括：至少两温度信号检测模块、一信号接收模块、一温度计算模块和一电源模块；所述电源模块给所述温度传感器供电；所述温度信号检测模块检测所处位置的温度，并将温度信号发送给所述信号接收模块；所述信号接收模块接收所述温度信号，对其处理后传输至所述温度计算模块；所述温度计算模块接收所述温度信号后计算出温度测量值，所述温度测量值T的计算公式为：其中，Qij、Nij的计算公式为：式中，i为温度信号检测模块的序号，j为单个温度信号检测模块单位时间内测量温度信号的次序，n为温度信号检测模块的数量，N为单位时间内单个温度信号检测模块测量的总次数，K为温度的合理波动倍数，Tij为第i个温度信号检测模块在单位时间内第j次测量的温度信号，Pij为温度信号Tij基于单个温度信号检测模块不同检测时间的时间判断值，Qij为与Pij对应的时间判定值，Mij为温度信号Tij基于同一时间不同温度信号检测模块的模块判断值，Nij为与Mij对应的模块判定值，分别为Pij、Mij的小数部分，分别为Pij、Mij的整数部分。较佳的，所述温度信号检测模块包括：通过串联方式依次连接的一热敏电阻、一电流检测子模块和一信号发射子模块；所述热敏电阻将所处位置的温度变化转换为电流变化；所述电流检测子模块检测所述电流的电流值，并将检测结果通过所述信号发射子模块发射出去。较佳的，所述电流检测子模块和所述信号发射子模块导电部分材质相同。较佳的，所述温度信号检测模块还包括一测量值计算子模块，所述测量值计算子模块接收所述电流检测子模块检测的所述电流值，计算出所述温度信号后通过所述信号发射子模块发射出去；所述测量值计算子模块计算所述温度信号Tij的公式为：上式中，U为温度信号检测模块两端的电压，Iij为第i个温度信号检测模块中电流检测子模块检测的第j次电流值，R1i为第i个温度信号检测模块中除热敏电阻外其余元器件在0℃时的电阻值，α1i为第i个温度信号检测模块中除热敏电阻外其余元器件导电部分的温度系数，R2i为第i个温度信号检测模块中热敏电阻在常温下的电阻值，B为热敏电阻的热敏指数，t为常温的摄氏温度。较佳的，所述温度传感器还包括一显示模块，所述显示模块接收所述温度计算模块传输的所述温度测量值并实时显示出来。较佳的，所述电流检测子模块为一电阻-频率转换子模块，其包括依次连接的一电容、一比较电路和一计数电路。较佳的，所述热敏电阻的第一端通过开关连接到高电平，第二端连接所述电容的第一端和所述比较电路的输入端，所述电容的第二端连接低电平，所述比较电路的输出端连接所述计数电路。较佳的，所述比较电路包括一第一比较器和一第二比较器，所述第一比较器的一个输入端和所述第二比较器的一个输入端连接到所述热敏电阻的第二端，所述第一比较器的另一个输入端连接高电平，所述第二比较器的另一个输入端连接低电平，所述第一比较器和所述第二比较器的输出端连接逻辑电路，所述逻辑电路控制所述开关。一种情况为，所述温度传感器为一体式结构，多个所述温度信号检测模块并联后与所述信号接收模块、所述温度计算模块串联。另一种情况为，所述温度传感器为分体式结构，所述信号发射子模块与所述信号接收模块通过无线信号方式传输所述温度信号。与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：提供了一种应用于物联网的高精度温度传感器，能够排除温度的分布不均匀对温度测量的影响，提高了温度测量的准确性和测量精度；计算公式简单，方便，能够快速得到结果，减少了计算步骤对整个测量结果造成的延迟，保证了温度测量值的实时显示；简单的计算过程节约了系统资源；除热敏电阻外其余元器件为同一材质，这样能够避免元器件之间温度系数不同带来的误差，进一步提高温度测量的精确度。附图说明图1为本专利技术应用于物联网的高精度温度传感器的结构框图；图2为本专利技术应用于物联网的高精度温度传感器温度信号检测模块的结构示意图；图3为本专利技术应用于物联网的高精度温度传感器实施例一的结构框图；图4为本专利技术应用于物联网的高精度温度传感器温度信号检测模块实施例二的结构示意图；图5为本专利技术应用于物联网的高精度温度传感器电流检测子模块实施例三的结构示意图；图6为本专利技术应用于物联网的高精度温度传感器电流检测子模块实施例三的电路示意图；图7为本专利技术应用于物联网的高精度温度传感器电流检测子模块实施例四的电路示意图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。如图1所示，其为本专利技术应用于物联网的高精度温度传感器的结构框图；其中，高精度温度传感器包括：温度信号检测模块1、信号接收模块2、温度计算模块3和电源模块5；电源模块5对高精度温度传感器供电；温度信号检测模块1检测所处位置的温度，并将温度信号发射出来，温度信号检测模块1的数量为至少两个，互相之间为并列关系；信号接收模块2接收温度信号检测模块1发射的温度信号，并对其进行处理，处理后的温度信号传输至温度计算模块3；温度计算模块3接收信号接收模块2传输的温度信号后计算出温度测量值T，温度测量值T的计算公式为：其中，Qij、Nij的计算公式为：式中，i为温度信号检测模块的序号，j为单个温度信号检测模块单位时间内测量温度信号的次序，n为温度信号检测模块的数量，N为单位时间内单个温度信号检测模块测量的总次数，K为温度的合理波动倍数，Tij为第i个温度信号检测模块在单位时间内第j次测量的温度信号，Pij为温度信号Tij基于单个温度信号检测模块不同检测时间的时间判断值，Qij为与Pij对应的时间判定值，Mij为温度信号Tij基于同一时间不同温度信号检测模块的模块判断值，Nij为与Mij对应的模块判定值，分别为Pij、Mij的小数部分，分别为Pij、Mij的整数部分。K为温度的合理波动倍数，意思是温度Tij与其平均值或者前后两次测量的平均值的差值在区间(Tij-TijK，Tij+TijK)内。上述思路为：先确定测量温度与其平均值的差值以及温度与其前后两次测量值平均值的差值，差值与此温度的比值再除以合理的波动倍数作为后续评判的判断值；对判断值的小数部分双倍向下取整后与其整数部分的和加一后取倒数为对应的判定值；保留两个判定值都不为零的测量温度并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于物联网的高精度温度传感器，其特征在于，包括：至少两温度信号检测模块、一信号接收模块、一温度计算模块和一电源模块；所述电源模块给所述温度传感器供电；所述温度信号检测模块检测所处位置的温度，并将温度信号发送给所述信号接收模块；所述信号接收模块接收所述温度信号，对其处理后传输至所述温度计算模块；所述温度计算模块接收所述温度信号后计算出温度测量值，所述温度测量值T的计算公式为：T=Σi=1nΣj=2NQijNijTijΣi=1nΣj=2NQijNij]]>其中，Qij、Nij的计算公式为：Mij=2|Tij-Σi=1nTijn|TijK]]>Pij=2|Tij-Ti(j-1)+Ti(j+1)2|TijK]]>式中，i为温度信号检测模块的序号，j为单个温度信号检测模块单位时间内测量温度信号的次序，n为温度信号检测模块的数量，N为单位时间内单个温度信号检测模块测量的总次数，K为温度的合理波动倍数，Tij为第i个温度信号检测模块在单位时间内第j次测量的温度信号，Pij为温度信号Tij基于单个温度信号检测模块不同检测时间的时间判断值，Qij为与Pij对应的时间判定值，Mij为温度信号Tij基于同一时间不同温度信号检测模块的模块判断值，Nij为与Mij对应的模块判定值，分别为Pij、Mij的小数部分，分别为Pij、Mij的整数部分。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于物联网的高精度温度传感器，其特征在于，包括：至少两温度信号检测模块、一信号接收模块、一温度计算模块和一电源模块；所述电源模块给所述温度传感器供电；所述温度信号检测模块检测所处位置的温度，并将温度信号发送给所述信号接收模块；所述信号接收模块接收所述温度信号，对其处理后传输至所述温度计算模块；所述温度计算模块接收所述温度信号后计算出温度测量值，所述温度测量值T的计算公式为：其中，Qij、Nij的计算公式为：式中，i为温度信号检测模块的序号，j为单个温度信号检测模块单位时间内测量温度信号的次序，n为温度信号检测模块的数量，N为单位时间内单个温度信号检测模块测量的总次数，K为温度的合理波动倍数，Tij为第i个温度信号检测模块在单位时间内第j次测量的温度信号，Pij为温度信号Tij基于单个温度信号检测模块不同检测时间的时间判断值，Qij为与Pij对应的时间判定值，Mij为温度信号Tij基于同一时间不同温度信号检测模块的模块判断值，Nij为与Mij对应的模块判定值，分别为Pij、Mij的小数部分，分别为Pij、Mij的整数部分。2.根据权利要求1所述的应用于物联网的高精度温度传感器，其特征在于，所述温度信号检测模块包括：通过串联方式依次连接的一热敏电阻、一电流检测子模块和一信号发射子模块；所述热敏电阻将所处位置的温度变化转换为电流变化；所述电流检测子模块检测所述电流变化的电流值，并将检测结果通过所述信号发射子模块发射出去。3.根据权利要求2所述的应用于物联网的高精度温度传感器，其特征在于，所述电流检测子模块和所述信号发射子模块导电部分材质相同。4.根据权利要求3所述的应用于物联网的高精度温度传感器，其特征在于，所述温度信号检测模块还包括一测量值计算子模块，所述测量值计算子模块接收所述电流检测子模块检测的所述电流值，计算出所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乾，李志军，周斌，
申请(专利权)人：宁波普锐达物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33