具有校准功能的测温装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了具有校准功能的测温装置及方法，所述具有校准功能的测温装置包括测温单元，所述测温单元具有测温电阻和比例电阻；测试单元包括：定值电阻，所述定值电阻具有接线端子，适于与所述比例电阻串联；第一存储器用于存储所述测温单元传送来的数据以及第一处理器的结果；第一处理器处理所述测温单元传送来的数据；电源接口，所述电源接口的输出端连接所述第一存储器和第一处理器。本发明专利技术具有成本低、测温精度高等优点。

Temperature measuring device and method with calibration function

【技术实现步骤摘要】
具有校准功能的测温装置及方法
本专利技术涉及测温，特别涉及具有校准功能的测温装置及方法。
技术介绍
高精度测温装置采用比例电阻测量温度敏感电阻，可以消除恒流源或恒压源误差，提高测量精度。这种测量方法比例电阻的精度决定温度敏感电阻测量准确度。如，采用精度0.5％，1KΩ的比例电阻和温度敏感电阻PT1000的测温装置，温度敏感电阻PT1000测量准确度为±5Ω，即测量温度准确度为±1.3℃。这是不符合高精度测温装置，对这测量误差必须校准。目前广泛的温度校准方法有3种：1、采用高精度电阻，精度要求很高，精度要求0.05％，准确度为±0.1℃。该方式的主要不足在于：可以采用普通精度电阻，成本低。但是需要测量每个电阻的阻值，焊接到单板上，然后将组织输入到采集软件上，工序复杂，不利于量产，可靠性低下，时间成本高。2、采用普通精度电阻，利用万用表测量检测电阻的阻值，然后通过把阻值写入到软件代码中，完成测温校准工作。该方式的主要不足在于：高成本，采用高精度电阻(0.05％准确度偏差±0.1℃)，但是高精度电阻采购渠道少，且采购成本比普通电阻高100倍3、用第三方测温设备对每个测温产品进行温度校准。该方式的主要不足在于：利用第三方设备，仍然存在操作复杂、效率低下等问题。。
技术实现思路
为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种成本低、测温精度高、测温效率高的具有校准功能的测温装置。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：具有校准功能的测温装置，所述具有校准功能的测温装置包括测温单元，所述测温单元具有测温电阻和比例电阻；所述具有校准功能的测温装置还包括测试单元，所述测试单元包括：定值电阻，所述定值电阻具有接线端子，适于与所述比例电阻串联；第一存储器，所述第一存储器用于存储所述测温单元传送来的数据以及第一处理器的结果；第一处理器，所述第一处理器处理所述测温单元传送来的数据；电源接口，所述电源接口的输出端连接所述第一存储器和第一处理器。本专利技术的目的还在于提供了测温精度高、低成本的测温方法，也即应用上述具有校准功能的测温装置的测温方法，该专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：根据上述的具有校准功能的测温装置的测温方法，所述测温方法包括以下步骤：(A1)测试单元和测温单元间建立通信；所述比例电阻和定值电阻串联；(A2)测温单元获得所述定值电阻的阻值并传送到所述第一存储器，K1为所述比例电阻和定值电阻的电压之比，R0为所述比例电阻的默认阻值；(A3)测试单元获得所述比例电阻的实际阻值并传送到所述第二存储器，R实为所述定值电阻的实测值；(A4)在测温中，所述比例电阻和测温电阻串联；(A5)测温单元获得测温电阻的阻值R测＝K2·R比，K2为所述测温电阻和比例电阻的电压之比。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：1.成本低；可以采用普通精度电阻作为比例电阻，与高精度电阻如0.05％高精度电阻相比，电阻成本降低100倍；2.测温准确度高；准确度提高10倍，比例电阻测量误差小于±0.05Ω；3.利用测试单元实现了校准功能：校准了比例电阻的阻值。附图说明参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：图1是根据本专利技术实施例的具有校准功能的测温装置的结构简图。具体实施方式图1和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了教导本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1：图1示意性地给出了本专利技术实施例1的具有校准功能的测温装置的结构简图，如图1所示，所述具有校准功能的测温装置包括：测试单元，所述测试单元包括：定值电阻，所述定值电阻具有接线端子，适于与比例电阻串联；第一存储器，所述第一存储器用于存储所述测温单元传送来的数据以及第一处理器的结果；第一处理器，所述第一处理器处理所述测温单元传送来的数据；电源接口，所述电源接口的输出端连接所述第一存储器和第一处理器；电源输出端，所述电源输出端设置在所述测试单元上，并与所述电源接口连通；测温单元，所述测温单元具有：测温电阻和比例电阻，所述测温电阻对温度的变化敏感，阻值根据外界温度变化发生明显变化；第二存储器，所述第二存储器用于存储测试单元传送来的数据；第二处理器，所述第二处理器和第二存储器连接；恒流源或恒压源，所述恒流源或恒压源连接所述比例电阻，所述比例电阻选择性地与所述定值电阻或定值电阻串联；第一电压检测模块，所述第一电压检测模块用于检测所述比例电阻两端的电压，并送所述第二处理器；第二电压检测模块，所述第二电压检测模块用于检测定值电阻或测温电阻的两端的电压，并送所述第二处理器；电源输入端，所述电源输入端设置在所述测温单元上。本专利技术实施例的测温方法，也即根据本专利技术实施例的具有校准功能的测温装置的工作过程，所述测温方法包括以下步骤：(A1)测试单元和测温单元间建立通信；所述比例电阻和定值电阻串联；(A2)测温单元获得所述定值电阻的阻值并传送到所述第一存储器，K1为所述比例电阻和定值电阻的电压之比，R0为所述比例电阻的默认阻值；(A3)测试单元获得所述比例电阻的实际阻值并传送到所述第二存储器，R实为所述定值电阻的实测值：利用万用表测得的所述比例电阻的阻值存储在所述第一存储器内；(A4)在测温中，所述比例电阻和测温电阻串联；(A5)测温单元获得测温电阻的阻值R测＝K2·R比，K2为所述测温电阻和比例电阻的电压之比。实施例2：根据本专利技术实施例1的具有校准功能的测温装置及方法的应用例。在该应用例中，比例电阻的精度0.1％，阻值为1KΩ电阻；测温电阻采用PT1000；第一电压检测模块和第二电压检测模块均包括差分放大器、ADC采样器(共用)，第二处理器处理ADC采样器传送来的电信号。本专利技术实施例的测温方法，也即根据本专利技术实施例的具有校准功能的测温装置的工作过程，所述测温方法包括以下步骤：(A1)测试单元和测温单元间建立通信；所述比例电阻和定值电阻串联，测温电阻断开；(A2)测温单元获得所述定值电阻的阻值并传送到所述第一存储器，K1为所述比例电阻和定值电阻的电压之比，R0为所述比例电阻的默认阻值；(A3)测试单元获得所述比例电阻的实际阻值并传送到所述第二存储器，R实为所述定值电阻的实测值：利用万用表测得的所述比例电阻的阻值存储在所述第一存储器内；第二存储器内存储测试单元传来的多次测得的比例电阻的实际阻值，如30次，第二处理器所多次测得的阻值做平均，并送第二存储器存储；(A4)在测温中，所述比例电阻和测温电阻串联，定值电阻断开；(A5)测温单元获得测温电阻的阻值R测＝K2·R比，K2为所述测温电阻和比例电阻的电压之比；根据所述测温电阻的阻值获得温度值，这种方式是本领域的现有技术。根据本专利技术实施例的比例电阻和测温电阻，如果不用测试单元调整比例电阻误差，测温电阻测量误差为5Ω，即温度误差为±0.25℃。如果采用测试单元测量比例电阻，比例电阻误差小于10p本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有校准功能的测温装置，所述具有校准功能的测温装置包括测温单元，所述测温单元具有测温电阻和比例电阻；其特征在于：所述具有校准功能的测温装置还包括测试单元，所述测试单元包括：定值电阻，所述定值电阻具有接线端子，适于与所述比例电阻串联；第一存储器，所述第一存储器用于存储所述测温单元传送来的数据以及第一处理器的结果；第一处理器，所述第一处理器处理所述测温单元传送来的数据；电源接口，所述电源接口的输出端连接所述第一存储器和第一处理器。

【技术特征摘要】
1.具有校准功能的测温装置，所述具有校准功能的测温装置包括测温单元，所述测温单元具有测温电阻和比例电阻；其特征在于：所述具有校准功能的测温装置还包括测试单元，所述测试单元包括：定值电阻，所述定值电阻具有接线端子，适于与所述比例电阻串联；第一存储器，所述第一存储器用于存储所述测温单元传送来的数据以及第一处理器的结果；第一处理器，所述第一处理器处理所述测温单元传送来的数据；电源接口，所述电源接口的输出端连接所述第一存储器和第一处理器。2.根据权利要求1所述的具有校准功能的测温装置，其特征在于：所述测温单元还包括：第二存储器，所述第二存储器用于存储所述测试单元传送来的数据；第二处理器，所述第二处理器和第二存储器连接；恒流源或恒压源，所述恒流源或恒压源连接所述比例电阻，所述比例电阻选择性地与所述定值电阻或定值电阻串联。3.根据权利要求2所述的具有校准功能的测温装置，其特征在于：所述测温单元进一步包括：第一电压检测模块，所述第一电压检测模块用于检测所述比例电阻两端的电压，并送所述第二处理器；第二电压检测模块，所述第二电压检测模块用于检测所述定值电阻或测温电阻的两端的电压，并送所述第二处理器。4.根据权利要求1所述的具有校准功能的测温装置，其特征在于：利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘剑勤，胡淇能，范国正，史振志，闻路红，
申请(专利权)人：宁波华仪宁创智能科技有限公司，宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33