【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于温度传感器领域，涉及到一种多通道热电偶信号解调的电路及软件补偿方法。
技术介绍
1、在军用温度传感器应用领域，客户需要实时掌控发动机系统内的多处测点温度情况，同时在空中飞行过程中，发动机内部环境温度会出现变化，热电偶信号必须通过补偿后才能使用。
2、目前现有的热电偶温度测量方法一般由多路热电偶、多个热电偶模数转换器以及单片机组成，面对不同材质的热电偶(如k型、j型、t型、e型、n型等)，需要更换不同型号的热电偶模数转换器，一种型号的热电偶模数转换器只能解算一种材质的热电偶。
3、因此现需设计一种多通道、精度高、通用性强、具有温度补偿的一种多通道热电偶信号解调电路及补偿方法，适用于各种材质的热电偶，能够满足客户对系统多处测点温度实时、准确地测量的需要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：提出一种多通道热电偶信号解调电路及补偿方法，满足客户对系统多处测点温度实时、准确地测量的需要。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种多通道热电偶信号解调电路，包括多路热电偶，还包括多路热电偶信号调理电路、1路冷端温度测量电路，多路热电偶信号调理电路的输入端分别与多个热电偶的输出端一一对应连接，所述的多路热电偶信号调理电路的输出端、1路冷端温度测量电路输出端分别与多通道a/d转换器连接，所述的多通道a/d转换器与数字信号处理器连接；
4、其中：
5、其中多路热电偶的热端分别放在不同测点位置，感知测点温度，热电偶冷
6、热电偶产生的热电动势信号通过热电偶调理电路对信号进行调理；
7、冷端温度测量电路放置在热电偶冷端附近，用于测量热电偶的冷端温度；
8、多通道a/d转换器同时采集多路热电偶信号调理电路的热电动势信号和1路冷端温度测量电路的冷端温度电压信号，转换为数字量后传递给数字信号处理器；
9、多路热电偶信号调理电路的热电动势信号和1路冷端温度电压信号在数字信号处理器内部进行温度补偿和解算，最终得出各个热电偶热端所处位置的实际温度值。
10、进一步，还包括通讯芯片，通讯芯片与数字信号处理器连接，将热电偶热端所处位置的实际温度值以指定的通讯格式输出给上级系统。
11、进一步，冷端温度测量电路包括铂电阻和铂电阻信号调理电路，铂电阻放置在热电偶冷端附近，测量热电偶的冷端温度，铂电阻与铂电阻信号调理电路连接，铂电阻信号调理电路对铂电阻测量的热电偶的冷端温度信号进行滤波、放大，传递给多通道a/d转换器。
12、进一步，热电偶信号调理电路包括rc滤波电路以及与rc滤波电路连接的仪表放大器，rc滤波电路、仪表放大器依次对热电偶产生的热电动势信号起到滤波和放大作用；
13、多通道热电偶信号解调电路的补偿方法，
14、1)采集冷端温度测量电路输出的冷端温度电压信号，利用温漂补偿算法得到热电偶冷端温度t冷；
15、2)利用查表法，查询热电偶冷端t冷对应的冷端电势v冷；
16、3)采集多路热电偶信号调理电路输出的热电动势信号v差；
17、4)计算热电偶热端电势v热；
18、5)利用查表法，通过热电偶热端电势v热获得热端的实际温度值t热。
19、进一步，步骤1)中，按照以下温漂补偿公式对铂电阻信号进行温漂补偿及解算：
20、
21、其中：
22、y为铂电阻温度值；
23、kj为拟合系数；
24、n为最大阶数，为保证拟合效果，一般取2阶以上；
25、xi为不同环境温度点下测得的冷端温度测量电路输出的冷端温度电压信号值；
26、进一步，步骤2)中，查询软件内存储的热电偶分度表，查询热电偶冷端t冷对应的冷端电势v冷。
27、进一步，步骤4)具体是，首先根据算式v(热-冷)＝v差/g计算出热电偶热热端与冷端的电势差，其中g为仪表放大器的放大倍数，再通过算式v热＝v(热-冷)+v冷得到热电偶热端电势v热。
28、进一步，步骤5)中，查询软件内存储的热电偶分度表，通过热电偶热端电势v热获得热端的实际温度值t热。
29、本专利技术的优点是：
30、本专利技术提出的一种多通道热电偶信号解调电路及补偿方法，能够适用于各种材质的热电偶，能够同时测量多路测点温度，并且具有温度补偿方法，能够消除热电偶冷端环境变化带来的温度漂移，输出温度信号精度高、电路设计简单，具有很高的实际应用价值。
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1.一种多通道热电偶信号解调电路，包括多路热电偶，其特征在于，还包括多路热电偶信号调理电路、1路冷端温度测量电路，多路热电偶信号调理电路的输入端分别与多个热电偶的输出端一一对应连接，所述的多路热电偶信号调理电路的输出端、1路冷端温度测量电路输出端分别与多通道A/D转换器连接，所述的多通道A/D转换器与数字信号处理器连接；
2.根据权利要求1所述的一种多通道热电偶信号解调电路，其特征在于，还包括通讯芯片，通讯芯片与数字信号处理器连接，将热电偶热端所处位置的实际温度值以指定的通讯格式输出给上级系统。
3.根据权利要求1所述的一种多通道热电偶信号解调电路，其特征在于，冷端温度测量电路包括铂电阻和铂电阻信号调理电路，铂电阻放置在热电偶冷端附近，测量热电偶的冷端温度，铂电阻与铂电阻信号调理电路连接，铂电阻信号调理电路对铂电阻测量的热电偶的冷端温度信号进行滤波、放大，传递给多通道A/D转换器。
4.根据权利要求1所述的一种多通道热电偶信号解调电路，其特征在于，热电偶信号调理电路包括RC滤波电路以及与RC滤波电路连接的仪表放大器，RC滤波电路、仪表放大器依次
5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述多通道热电偶信号解调电路的补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的冷端温度电压信号的补偿方法，其特征在于，步骤1)中，按照以下温漂补偿公式对铂电阻信号进行温漂补偿及解算：
7.根据权利要求6所述的多通道热电偶信号解调电路的补偿方法，其特征在于，步骤2)中，查询软件内存储的热电偶分度表，查询热电偶冷端T冷对应的冷端电势V冷。
8.根据权利要求7所述的多通道热电偶信号解调电路的补偿方法，其特征在于，步骤4)具体是，首先根据算式V(热-冷)＝V差/G计算出热电偶热热端与冷端的电势差，其中G为仪表放大器的放大倍数，再通过算式V热＝V(热-冷)+V冷得到热电偶热端电势V热。
9.根据权利要求8所述的多通道热电偶信号解调电路的补偿方法，其特征在于，步骤5)中，查询软件内存储的热电偶分度表，通过热电偶热端电势V热获得热端的实际温度值T热。
...【技术特征摘要】
1.一种多通道热电偶信号解调电路，包括多路热电偶，其特征在于，还包括多路热电偶信号调理电路、1路冷端温度测量电路，多路热电偶信号调理电路的输入端分别与多个热电偶的输出端一一对应连接，所述的多路热电偶信号调理电路的输出端、1路冷端温度测量电路输出端分别与多通道a/d转换器连接，所述的多通道a/d转换器与数字信号处理器连接；
2.根据权利要求1所述的一种多通道热电偶信号解调电路，其特征在于，还包括通讯芯片，通讯芯片与数字信号处理器连接，将热电偶热端所处位置的实际温度值以指定的通讯格式输出给上级系统。
3.根据权利要求1所述的一种多通道热电偶信号解调电路，其特征在于，冷端温度测量电路包括铂电阻和铂电阻信号调理电路，铂电阻放置在热电偶冷端附近，测量热电偶的冷端温度，铂电阻与铂电阻信号调理电路连接，铂电阻信号调理电路对铂电阻测量的热电偶的冷端温度信号进行滤波、放大，传递给多通道a/d转换器。
4.根据权利要求1所述的一种多通道热电偶信号解调电路，其特征在于，热电偶信号调理电路包括rc滤波电路以及与rc滤波电路连...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜言，龚珊，孟西西，
申请(专利权)人：武汉航空仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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