專利名稱：一種高精度無線測溫終端及其測溫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線測溫技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高精度無線測溫終端及其測溫方法。
背景技術(shù)：
無線測溫系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)測溫手段，如紅外線遠(yuǎn)距離檢測、光纖傳感器測溫等，具有能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測、無需現(xiàn)場布線、檢測效率高、節(jié)省人力等優(yōu)點(diǎn)。但無線測溫系統(tǒng)必須解決的就是溫度檢測的高精度、高準(zhǔn)確性問題。傳統(tǒng)無線測溫方法大多是先將電阻變化通過電阻橋轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，在經(jīng)過一系列濾波和放大處理，送入A/D轉(zhuǎn)換器完成溫度采樣。但此種方法在環(huán)境溫度變化時(shí)，放大器會(huì)產(chǎn)生一定系統(tǒng)誤差，準(zhǔn)確度不高。另外在高精度要求的前提下，系統(tǒng)需要配備高分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，成本較高。為了減少測溫的環(huán)節(jié)和誤差，現(xiàn)采用RC充放電路來測溫，省去了 A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，利用RC充放電測量時(shí)間和RC時(shí)間常數(shù)的換算得出電阻值，從而查表獲得被測溫點(diǎn)的溫度。原理上通過一個(gè)電阻與電容進(jìn)行充放電即可達(dá)到測溫目的，但由于充放電時(shí)間按指數(shù)規(guī)律變化，且受到電容精度的影響，很難得到高精度的結(jié)果，為解決這一問題，目前采用兩個(gè)電阻與電容進(jìn)行充放電，通過電容的充電時(shí)間來計(jì)算電阻的阻值，但通過電容充電電壓公式推導(dǎo)出的線性關(guān)系式計(jì)算出的阻值與實(shí)際值存在很大的誤差，使得利用該方法測得的溫度精度一般在1%左右，為了達(dá)到更高的測溫精度，還需要其它的測溫方法來解決實(shí)際問題。

發(fā)明內(nèi)容
(一)技術(shù)問題本發(fā)明克服了上述現(xiàn)有RC充放電測溫技術(shù)的缺陷，通過對(duì)RC充放電電路進(jìn)行改進(jìn)，以及對(duì)溫度傳感器阻值的計(jì)算公式作出進(jìn)一步的推導(dǎo)，提高了無線測溫的精度和準(zhǔn)確度。( 二)技術(shù)方案本發(fā)明公開了一種高精度無線測溫終端，包括依次相連的溫度采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線收發(fā)模塊和電源，該電源還分別與該溫度采集模塊及該數(shù)據(jù)處理模塊相連，該溫度采集模塊包括熱電阻傳感器、多路模擬開關(guān)、至少兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻和電容，該熱電阻傳感器、每個(gè)該標(biāo)準(zhǔn)電阻分別串接于該多路模擬開關(guān)和該電容的一端之間，形成至少三條RC充放電支路，該電容的另一端接地，該多路模擬開關(guān)還分別與該數(shù)據(jù)處理單元及該電源相連，該熱電阻傳感器被置于被測溫點(diǎn)表面相連。進(jìn)一步，該熱電阻傳感器為鉬電阻傳感器。進(jìn)一步，該標(biāo)準(zhǔn)電阻的數(shù)量為三。本發(fā)明還公開了一種高精度無線測溫方法，該方法包括如下步驟
步驟I，依次選通至少三條RC充放電支路中的每一條RC充放電支路，基于相同的初始電壓和放電終止電壓，進(jìn)行充放電，計(jì)算出每一條RC充放電支路的放電時(shí)間，其中，該至少三條RC充放電支路的選通順序是，先按照標(biāo)準(zhǔn)電阻的阻值增大的順序，選通每一條標(biāo)準(zhǔn)電阻所在RC充放電支路，再選通熱電阻傳感器所在RC充放電支路，步驟2，比較步驟I獲得的每一條RC充放電支路的放電時(shí)間的大小，通過公式(I)或(2)或(3)，計(jì)算熱電阻傳感器的阻值，
權(quán)利要求
1.一種高精度無線測溫終端，包括依次相連的溫度采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線收發(fā)模塊和電源，所述電源還分別與所述溫度采集模塊以及所述數(shù)據(jù)處理模塊相連，其特征在于，所述溫度采集模塊包括熱電阻傳感器、多路模擬開關(guān)、至少兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻和電容，所述熱電阻傳感器、每個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)電阻分別串接于所述多路模擬開關(guān)以及所述電容的一端之間，形成至少三條RC充放電支路，所述電容的另一端接地，所述多路模擬開關(guān)還分別與所述數(shù)據(jù)處理單元及所述電源相連，所述熱電阻傳感器被置于被測溫點(diǎn)的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要 求I所述的高精度無線測溫終端，其特征在于，所述熱電阻傳感器為鉬電阻傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2之一所述的高精度無線測溫終端，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)電阻的數(shù)量為三。
4.一種高精度無線測溫方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 步驟1，依次選通至少三條RC充放電支路中的每一條所述RC充放電支路，基于相同的初始電壓和放電終止電壓，進(jìn)行充放電，計(jì)算出每一條所述RC充放電支路的放電時(shí)間， 其中，所述至少三條RC充放電支路的選通順序是，先按標(biāo)準(zhǔn)電阻阻值增大的順序，選通每一條標(biāo)準(zhǔn)電阻所在RC充放電支路，再選通熱電阻傳感器所在RC充放電支路， 步驟2，比較步驟I獲得的每一條所述RC充放電支路的放電時(shí)間的大小，通過公式(I)或(2)或(3)，計(jì)算所述熱電阻傳感器的阻值， R熱=Ri - t2_ti、(R2 - Ri), ^4Ct1 (I) t —tjR熱=Ri +(Ri+i - Ri), tj《t熱《ti+1, i e [1, η - 1] (2)R熱=Rn + ^nZtnZ1 (Rn — Rn-1),七熱 > tn (3) 其中， Ra> 分別為所述熱電阻傳感器的阻值及其與所述電容形成的RC充放電支路的放電時(shí)間， RiUi分別為第i個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)電阻的阻值及其與所述電容形成的RC充放電支路的放電時(shí)間， Rn、tn*別為第η個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)電阻的阻值及其與所述電容形成的RC充放電支路的放電時(shí)間， η等于標(biāo)準(zhǔn)電阻的數(shù)量， 步驟3，根據(jù)熱電阻阻值-溫度對(duì)照表，獲得所述熱電阻傳感器的阻值對(duì)應(yīng)的溫度值，所述溫度值即為被測溫點(diǎn)的溫度值。
全文摘要
本發(fā)明屬于無線測溫技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高精度無線測溫終端及其測溫方法，該高精度無線測溫終端包括溫度采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無線收發(fā)模塊和電源，該溫度采集模塊由熱電阻傳感器、多路模擬開關(guān)、至少兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻和電容組成，熱電阻傳感器以及至少兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻分別與電容組成至少三條RC充放電支路，測溫時(shí)，依次控制至少三條RC充放電支路進(jìn)行充放電，記錄每條支路的放電時(shí)間，通過放電時(shí)間的比較以及公式(1)至(3)，計(jì)算熱電阻傳感器的阻值，再通過查表獲得被測溫點(diǎn)的溫度。本發(fā)明具有可靠性強(qiáng)及精度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01K7/16GK102620849SQ20121009313
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者李響, 李萌, 王志宏, 賈琳 申請(qǐng)人:北京博電新力電氣股份有限公司