【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子测温设备领域，具体涉及一种非线性校正高精度铂电阻测温方法。
技术介绍
1、热电阻传感器是一种电阻值随环境温度变化而改变的温度传感器，其中用金属铂做成的热电阻因具有稳定性好、精度高、灵敏度高、测温范围大、耐氧化、耐腐蚀等优点，而被工业温度检测系统中广泛应用。典型的用法是用不平衡电桥将铂电阻随温度变化的电信号输出，再经放大和a/d转换后送mcu进行运算。在此用法中铂电阻的非线性、不平衡电桥的非线性以及连接引线电阻的附加影响都会给测温带来一定的误差。有学者提出恒压分压式三线制引线电阻补偿、恒流源四线制引线电阻补偿等方法，其性能依赖于选取的电压源、恒流源和数模转换器精度，高精度测量成本过高，因工业上需要使用多路测温，为了减本增效一般采用折中的三线制铂电阻测温方案。针对现有三线制铂电阻测温装置，有必要进行进一步的研究，设计出一种更为准确、效率更高的测温方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种非线性校正高精度铂电阻测温方法，该测温方法结构设计科学，通过较低的成本实现了对铂电阻测温的高精度，具有高可靠性、高精度、低成本优势。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，应用如下结构的铂电阻测温装置，所述的铂电阻测温装置包括电桥电路模块、电压放大调理模块、mcu模块；所述的电桥电路模块包括铂电阻rt及其引线a、引线b、引线c，电阻r3、电阻r4，电阻r7；电阻r3的一端与vcc电源正极连接，电阻r3的另一端与电压放大调
4、包括以下步骤：
5、a、设定引线a、引线b、引线c的电阻为r，构建电桥电路模块的输出电压公式如下：
6、vg＝vcc(rt+r)/(r3+rt+r)-vcc(r7+r)/(r4+r7+r) (1)。
7、设定一组依次递增的温度值tc，从铂电阻对应的国家标准分度表中查获得对应该组温度值tc的一组rt电阻值，基于公式1计算出各个rt电阻值对应的电桥电路模块的输出电压vg。
8、b、构建多项式曲线公式如下：
9、y(x)＝p1xn+p2xn-1+...+pnx+pn+1 (2)。
10、其中，p为拟合的多项式的系数，函数x,y构成离散数据点(x,y)，n代表设定用n次多项式进行拟合；
11、以各个对应的vg、tc组成多个离散点离散数据点(x,y)，x对应vg，y对应tc，利用各组vg、tc，基于p＝polyfit(vg,tc,3)进行多项式曲线拟合，计算得到多项式的系数p值，带入公式2中计算获得最终多项式曲线公式，从而构建出电压-温度曲线，将横坐标电压经过公式3进行转换，转化为adc值横坐标，得到adc-温度曲线；公式3如下：
12、adc＝(vx*4096)/3 (3)。
13、c、将输出电压vg输入电压放大调理模块中进行信号调理，输出范围为0-3v的电压vad值，电压vad值送入mcu模块中以公式3进行数模转换，转换为adc值，然后以该adc值在adc-温度曲线中获取对应的温度值，从而得到高精度温度值。
14、所述的铂电阻r的型号为三线制pt1000；
15、所述的步骤a中，温度值tc组具体为：-55.0℃、-30.0℃、0.0℃、30.0℃、60.0℃、90.0℃、120.0℃、150.0℃、180.0℃、200.0℃；
16、铂电阻pt1000在国家标准分度表中rt电阻值组为：783.19ω、882.22ω、1000.00ω、1116.73ω、1232.42ω、1347.07ω、1460.68ω、1573.25ω、1684.78ω、1758.56ω；
17、基于公式1计算出来的各个输出电压vg值为：0.3874v，0.6525v，0.9585v,1.252v，1.535v，1.806v，2.068v，2.319,2.562v，2.718v。
18、所述的步骤b中，n＝3，基于各组vg、tc计算得到p值为：2.33085*10-10,2.67882*10-6，0.06504，-90.20591；
19、最终多项式曲线公式为：
20、y(x)＝2.33085*10-10x3+2.67882*10-6x2+0.06504x+-90.20591 (4)。
21、所述的步骤c中，在电压变量x在[0,3]区间均分取1024个点，基于公式4转换为1024个adc值，在adc-温度曲线中获得对应的1024个温度y，构建成adc-温度查询表；
22、以电压vad值转换后adc值在adc-温度查询表中查询获取对应的温度值，从而得到高精度温度值。
23、所述的电压放大调理模块包括分压电阻r1、分压电阻r2、限流电阻r5、滤波电容c1、电阻r6、电阻r8，稳压保护二极管d1、稳压保护二极管d2、运算放大器u1，反馈电阻r10；
24、电阻r3的另一端、滤波电容c1的一端、电阻r6的一端连接，电阻r4的另一端、滤波电容c1的另一端、电阻r8的一端连接；
25、电阻r1的一端与vcc电源正极连接，电阻r1的另一端、电阻r2、电阻r5的一端连接，电阻r2的另一端与电源负极连接；
26、电阻r5的另一端、电阻r6的另一端、稳压保护二极管d1正极、稳压保护二极管d2负极、运算放大器u1的引脚3连接；
27、稳压保护二极管d1负极、电阻r8的另一端、反馈电阻r10的一端、稳压保护二极管d2正极、稳压保护二极管d2正极、运算放大器u1的引脚2连接；
28、运算放大器u1的引脚6与vcc电源正极连接，运算放大器u1的引脚4与电源负极连接，运算放大器u1的引脚7与mcu模块、反馈电阻r10的另一端连接。
29、所述的mcu模块包括限流电阻r9、微控制器mcu，运算放大器u1的引脚7与限流电阻r9的一端连接，限流电阻r9另一端与微控制器mcu连接。
30、优选的，所述的微控制器mcu的型号为tms320f28335。
31、优选的，所述的运算放大器u1的型号为opa340ua。
32、优选的，所述的铂电阻r的型号为三线制pt1000。
33、优选的，所述的vcc电源的电压为3.3v。
34、优选的，各元件的规格为：电阻r1＝2.7kω、电阻r2＝2.2kω、电阻r3＝6.8kω、电阻r4＝6.8kω、限流电阻r5＝100kω、电阻r6＝10kω、电阻r7＝1.1kω、电阻r8＝10kω、限流电阻r9本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
5.如权利要求1所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
6.如权利要求5所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：所述的MCU模块包括限流电阻R9、微控制器MCU，运算放大器U1的引脚7与限流电阻R9的一端连接，限流电阻R9另一端与微控制器MCU连接。
7.如权利要求5所述的非线性校正高精度铂电阻测温装置，其特征在于：
8.如权利要求1所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：所述的铂电阻R的型号为三线制PT1000。
9.如权利要求1所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：所述的Vcc电源的电压为3.3V。
【技术特征摘要】
1.一种非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
5.如权利要求1所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：
6.如权利要求5所述的非线性校正高精度铂电阻测温方法，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜文宏，蒋志军，李莹，肖安琪，王俊，陆玉芳，肖磊，黄斯婷，易琼，
申请(专利权)人：广西产研院先进技术融合创新促进中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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