一种用于热电阻采集模块的温度补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种用于热电阻采集模块的温度补偿方法，包括如下步骤：a)预先采集热电阻采集模块的测量值随环境温度变化的样本数据；b)对采集到的样本数据进行数据拟合得到热电阻采样值随温度的变化曲线作为热电阻采集模块的温度补偿曲线；c)实际测量时，热电阻采集模块获得热电阻采样值后，根据热电阻采集模块当前的环境温度，通过温度补偿曲线对热电阻采样值进行补偿。本发明专利技术提供的用于热电阻采集模块的温度补偿方法，通过预先获取采集热电阻采集模块的热电阻采样值随温度的变化曲线，并在实际测量时利用该变化曲线进行温度补偿，从而减小热电阻采集模块在环境温度变化时造成的温度测量偏差，大大提高测量精度且不增加成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括如下步骤：a)预先采集热电阻采集模块的测量值随环境温度变化的样本数据；b)对采集到的样本数据进行数据拟合得到热电阻采样值随温度的变化曲线作为热电阻采集模块的温度补偿曲线；c)实际测量时，热电阻采集模块获得热电阻采样值后，根据热电阻采集模块当前的环境温度，通过温度补偿曲线对热电阻采样值进行补偿。本专利技术提供的用于热电阻采集模块的温度补偿方法，通过预先获取采集热电阻采集模块的热电阻采样值随温度的变化曲线，并在实际测量时利用该变化曲线进行温度补偿，从而减小热电阻采集模块在环境温度变化时造成的温度测量偏差，大大提高测量精度且不增加成本。【专利说明】—种用于热电阻采集模块的温度补偿方法
本专利技术涉及一种热电阻采样方法，尤其涉及。
技术介绍
在工业现场应用中广泛采用热电阻来测量温度，常见的热电阻有铜50，铜100，钼100，钼200，钼500，钼1000等。与其他温度测量传感器相比，热电阻传感器具有测量精度高和工作稳定的特点。当被测量物温度变化时，热电阻的电阻值随之发生变化，并且热电阻的电阻值与被测量温度有固定的对应关系，从而根据其电阻值可以精确获得被测温度值。在热电阻温度测量系统中，热电阻接入信号采集模块，由其模拟数字转换器把微小信号转换成数字信号，并计算为温度值，最后将此温度值传送到控制器。虽然热电阻本身有较高的测量精度，但在信号采集模块对信号进行转换的过程中，信号采集模块(特别是前置运算放大器和模拟数字转换芯片)会受到环境温度影响，从而对采样精度产生较大影响。为了减小信号采样模块由于环境温度变化而受到的影响，有些采样模块采用低温度漂移的模拟数字转换芯片及外围电路，这种方法可以有效降低环境温度对采样精度的影响，但大大增加了采样模块成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，能够减小热电阻采集模块在环境温度变化时造成的温度测量偏差，大大提高测量精度且不增加成本。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供，包括如下步骤:a)预先采集热电阻采集模块的测量值随环境温度变化的样本数据山)对采集到的样本数据进行数据拟合得到热电阻采样值随温度的变化曲线，并将该变化曲线作为热电阻采集模块的温度补偿曲线；c)实际测量时，热电阻采集模块获得热电阻采样值后，根据热电阻采集模块当前的环境温度，通过温度补偿曲线对热电阻采样值进行补偿。上述的用于热电阻采集模块的温度补偿方法，其中，所述步骤a)中对同一型号的多个热电阻采集模块进行数据采集并计算平均值作为该型号的热电阻采集模块的测量值随环境温度变化的样本数据。上述的用于热电阻采集模块的温度补偿方法，其中，所述步骤a)中热电阻采集模块的测量值为每种热电阻随环境温度变化的电阻最大值，所述环境温度变化的范围为-20°C?70°C。上述的用于热电阻采集模块的温度补偿方法，其中，所述步骤b)中对每种热电阻采样值进行数据拟合，得到各自热电阻采样值随温度的变化曲线。上述的用于热电阻采集模块的温度补偿方法，其中，所述步骤c)中利用当前温度下读到的电阻值与25°C环境温度下的电阻值与补偿曲线上对应两点的比值相等的原理，来求得25°C环境温度下的电阻值，从而实现温度补偿。上述的用于热电阻采集模块的温度补偿方法，其中，所述步骤b)中拟合后的温度补偿曲线为S=a+b*eXp(c*X)，其中，S是热电阻采集模块对某种类型热电阻的采样值，X是热电阻采集模块当前的环境温度，a, b，c为温度补偿拟合参数。上述的用于热电阻采集模块的温度补偿方法，其中，所述热电阻为铜50、铜100、钼 1000、钼 500、钼 200 或钼 100。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果:本专利技术提供的用于热电阻采集模块的温度补偿方法，通过预先获取采集热电阻采集模块的热电阻采样值随温度的变化曲线，并在实际测量时利用该变化曲线进行温度补偿，从而能够减小热电阻采集模块在环境温度变化时造成的温度测量偏差，大大提高测量精度且不增加成本。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术用于热电阻采集模块的温度补偿流程示意图；图2为本专利技术热电阻采集模块的拟合曲线图；图3为25°C条件下钼1000热电阻欧姆值与采样值的线性关系示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图1为本专利技术用于热电阻采集模块的温度补偿流程示意图。请参见图1，本专利技术提供的用于热电阻采集模块的温度补偿方法包括如下步骤:步骤S1:预先采集热电阻采集模块的测量值随环境温度变化的样本数据。由于考虑到不同类型热电阻输入电路的增益和采样信号范围的差异，热电阻采集模块的温度响应曲线会有所不同，为了最大限度地减小每种类型热电阻的测量误差，对各种类型热电阻分别进行数据采集和曲线拟合。同时，为了更精确地拟合误差曲线，需要对同一型号的多个热电阻采集模块样本进行数据采集，以获得数据的统计平均值。本专利技术在样本数据采集过程中，主要采集下面两组数据:I)模块实时环境温度值用数字温度测量装置或模拟数字转换器芯片内部自带的温度传感器，可以获得从-20°C到70°C，或者从70°C到_20°C的实时温度读数。2)热电阻实时采样值在温度升高和降低过程中读取某一固定热电阻阻值的采样数据。步骤S2:对采集到的样本数据进行数据拟合得到热电阻采样值随温度的变化曲线，并将该变化曲线作为热电阻采集模块的温度补偿曲线。曲线拟合可以根据需要选择不同类型的公式，如多阶多项式或指数等式，这取决于拟合曲线选择哪种模型。通过获取大量数据，选择恰当的数据处理工具，以及选择合适的数学模型，利用数学统计的方法，得到所有数据的平均值，最后获得一条补偿曲线。步骤S3:实际测量时，热电阻采集模块获得热电阻采样值后，根据热电阻采集模块当前的环境温度，通过温度补偿曲线对热电阻采样值进行补偿。下面针对不同类型的热电阻，给出一个具体的拟合公式:S=a+b*exp (c*x)，其中S是温度采样模块对某种类型热电阻的采样值，a, b，c温度补偿公式的三个参数，exp数学中e次方，X是测温模块在环境温度变化时，温度采集模块环境温度的读数。通过对数十个模块的数据获取和处理，获得了以上的补偿公式，此公式比较好的拟合了示例模块在环境温度变化过程中测量值随温度变化的趋势。如图2所示，横轴是测温模块在环境温度变化时，实时测得的环境温度原始值，纵轴是测温模块在温度变化过程中对某种类型热电阻的采样值折线是测温模块采样某种类型热电阻而得到的连线，中间曲线为某种类型热电阻的拟合曲线S=a+b*exp (c*x)，下面有每种类型拟合曲线的实例参数值。最后，在软件中使用此公式对测量值进行补偿，达到了热电阻测温补偿的预期。本专利技术在_20°C到70°C条件下，通过实验获得了温度补偿公式的三个参数a，b，c，对于不同热电阻类型，它的补偿曲线有不同的参数。下面是本专利技术通过多次实验获得符合以上公式的不同热电阻类型的a，b，c参数的优选值。类型铜50，其补偿曲线参数a, b, c的拟合参数如下:a=4820.3729b=4.26494E-07c=0.00837248以上参数决定了铜50的拟合曲线:y=a+b*exp (c*x)。类型铜100，其补偿曲线参数a, b, c的拟合参数如下:a=5577.09009b=l.42485E-0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛志波，林维生，
申请(专利权)人：悉雅特万科思自动化杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：