The invention discloses a voltage compensation technique using reference measuring method and circuit, reference voltage source for power supply bridge platinum resistance temperature measurement at the same time, through the digital temperature sensor to measure the temperature of the surface of FPGA chip; platinum resistor temperature measurement bridge will be converted into voltage change, then passes through the filter circuit, Op after the input amplifier and A/D conversion module FPGA chip; FPGA chip according to the temperature error of reference voltage source calibration model and platinum resistance nonlinear calibration model, error compensation and the calculation of the measured temperature, the output digital quantity measured temperature. The invention compensates the error of the output value of the reference voltage, and ensures that the reference voltage is as accurate as possible in the calculation process, thereby greatly improving the temperature measuring accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种采用基准电压补偿技术的测温方法和测温电路
本专利技术涉及温度测量
,尤其涉及一种采用基准电压补偿技术的测温方法和测温电路。
技术介绍
铂电阻以其测温范围宽、精度高、稳定性好、示值复现性高和耐氧化等优点,在温度测量领域占有重要地位。为了减小引线电阻对铂电阻测温精度的影响,一般采用电桥电路设计。其原理为:使用基准电压源为电桥电路提供一个电压激励,电桥电路将该基准电压转换成随铂电阻阻值变化而变化的测量电压,通过采集、处理测量电压信号得到温度的测量值。其中,基准电压源输出的电压值会随外界温度变化而产生漂移,这一温度误差在高精度测温场合较为突出,在很大程度上影响了测温精度。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷,本专利技术提出一种采用基准电压补偿技术的测温方法和测温电路,提高了测温精度。本专利技术提供的一种采用基准电压补偿技术的测温方法,其改进之处在于,基准电压源为铂电阻测温电桥供电的同时,通过表面贴合的数字测温传感器测量其温度传到FPGA芯片;所述铂电阻测温电桥将被测温度转化成电压变化,再依次经过滤波电路、运算放大器和A/D转换模块后输入所述FPGA芯片;所述FPGA芯片根据基准电压源的温度误差标定模型和铂电阻非线性标定模型,进行所述被测温度的误差补偿和计算,输出所述被测温度的数字量。优选的,建立所述基准电压源的温度误差标定模型的步骤包括:(1)所述数字测温传感器贴合所述基准电压源,将所述基准电压源的表面温度传到所述FPGA芯片;(2)所述基准电压源的输出电压经过所述运算放大器和所述A/D转换模块后传到所述FPGA芯片;(3)调节所述基准电压源所在空间的 ...
【技术保护点】
一种采用基准电压补偿技术的测温方法,其特征在于,基准电压源为铂电阻测温电桥供电的同时,通过表面贴合的数字测温传感器测量其温度传到FPGA芯片;所述铂电阻测温电桥将被测温度转化成电压变化,再依次经过滤波电路、运算放大器和A/D转换模块后输入所述FPGA芯片;所述FPGA芯片根据基准电压源的温度误差标定模型和铂电阻非线性标定模型,进行所述被测温度的误差补偿和计算,输出所述被测温度的数字量。
【技术特征摘要】
1.一种采用基准电压补偿技术的测温方法,其特征在于,基准电压源为铂电阻测温电桥供电的同时,通过表面贴合的数字测温传感器测量其温度传到FPGA芯片;所述铂电阻测温电桥将被测温度转化成电压变化,再依次经过滤波电路、运算放大器和A/D转换模块后输入所述FPGA芯片;所述FPGA芯片根据基准电压源的温度误差标定模型和铂电阻非线性标定模型,进行所述被测温度的误差补偿和计算,输出所述被测温度的数字量。2.如权利要求1所述的测温方法,其特征在于,建立所述基准电压源的温度误差标定模型的步骤包括:(1)所述数字测温传感器贴合所述基准电压源,将所述基准电压源的表面温度传到所述FPGA芯片;(2)所述基准电压源的输出电压经过所述运算放大器和所述A/D转换模块后传到所述FPGA芯片;(3)调节所述基准电压源所在空间的温度,所述FPGA芯片锁存输出不同温度下所述基准电压源的表面温度和输出电压;(4)根据步骤(3)得到的表面温度和输出电压值建模,确定所述基准电压源的输出电压与表面温度的函数。3.如权利要求2所述的测温方法,其特征在于,步骤(4)所述基准电压源的输出电压与表面温度的函数如下:建立所述基准电压输出量VREF与所述温度值TV-REF之间的函数关系为:VREF=VREF0+f(TV-REF)(1)式中,VREF为基准电压源的输出电压;VREF0为基准电压源的理论输出电压;f(TV-REF)为输出误差随温度变化的分段函数。4.如权利要求3所述的测温方法,其特征在于,所述分段函数f(TV-REF)中分段点通过分析拟合残差确定。5.如权利要求2所述的测温方法,其特征在于,建立所述铂电阻非线性标定模型的步骤包括:1)所述基准电压源为所述铂电阻测温电桥供电;2)调节铂电阻所在空间的温度,使其与步骤(3)的温度变化同步,所述FPGA芯片锁存铂电阻在不同温度下的阻值数据并输出;3)根据步骤2)中的温度和对应阻值数据建模,确定所述铂电阻阻值与...
【专利技术属性】
技术研发人员:张潇,杜建邦,谭新洪,刘晴晴,任磊,王浩,周璐,路静,聂琦,邵春江,马相亮,赵鹏飞,卓超,
申请(专利权)人:北京航天自动控制研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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