本發(fā)明涉及電數(shù)字處理，具體涉及一種溫控器的溫度數(shù)值補償方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、溫控器在現(xiàn)代工業(yè)和生活環(huán)境中廣泛應用，其通過熱敏電阻等方式，通過熱敏電阻阻值變化導致的電壓信號變化實現(xiàn)測量溫度。然而，溫控器由于敏電阻自發(fā)熱溫升、線路板溫升和控制盒溫升等因素，通過溫控器電路直接測量獲得的電壓信號對應的溫度與實際環(huán)境溫度之間存在顯著誤差。

2、針對上述溫升引發(fā)的測量誤差，現(xiàn)有技術(shù)一般采用預設補償值的方法來進行修正。例如，在溫控器啟動時，系統(tǒng)根據(jù)預設的時間間隔和補償值進行補償，使測量結(jié)果更接近真實的環(huán)境溫度。這樣的方法能夠在溫控器使用初期能夠有效減小溫控器的誤差。

3、然而，隨著長時間的使用，溫控器內(nèi)部的電子元器件如電容、電阻、傳感器等會逐漸老化，性能下降，導致現(xiàn)有技術(shù)基于預設補償值的補償方式不再準確。因此，亟需提出一種溫度數(shù)值補償方式，解決現(xiàn)有技術(shù)缺乏動態(tài)調(diào)整補償參數(shù)的能力，無法應對元器件老化帶來的溫控器電壓輸出誤差問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種溫控器的溫度數(shù)值補償方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提到的至少一個問題。

2、本技術(shù)提供的具體技術(shù)方案如下：

3、一種溫控器的溫度數(shù)值補償方法，包括步驟：

4、構(gòu)建主從溫控系統(tǒng)，設置若干溫控器對應的電壓補償模型；所述主從溫控系統(tǒng)包括一個主控制模塊和所述若干溫控器；所述若干溫控器分別與主控制模塊通訊連接；

5、設定溫控器在工作過程中根據(jù)電壓補償模型獲取電壓補償時間序列，并將電壓測量時間序列和電壓補償時間序列傳輸至主控制模塊；

6、主控制模塊根據(jù)電壓測量時間序列和電壓補償時間序列生成電壓輸出時間序列，以及修正擬合參數(shù)組并發(fā)送至溫控器；所述擬合參數(shù)組包括第一擬合參數(shù)、第二擬合參數(shù)和第三擬合參數(shù)；

7、溫控器根據(jù)擬合參數(shù)組更新存儲的電壓補償模型；

8、所述電壓補償模型，表示為：

9、，

10、

11、其中，表示時刻的電壓補償值，表示穩(wěn)態(tài)電壓補償值，為第一擬合參數(shù)，表示穩(wěn)態(tài)電壓測量值，為第二擬合參數(shù)，為第三擬合參數(shù)。

12、作為優(yōu)選方案，所述設置若干溫控器對應的電壓補償模型，包括步驟：

13、s11、獲取溫控器的阻溫映射關(guān)系和阻壓映射關(guān)系；

14、s12、設定測試環(huán)境溫度，啟動溫控器，記錄溫控器的電壓測量時間序列，并根據(jù)電壓測量時間序列獲取穩(wěn)態(tài)電壓測量值；

15、s13、根據(jù)所述測試環(huán)境溫度和阻溫映射關(guān)系確定理論穩(wěn)態(tài)電阻值，根據(jù)理論穩(wěn)態(tài)電阻值和阻壓映射關(guān)系確定理論穩(wěn)態(tài)電壓輸出；

16、s14、計算電壓測量時間序列中各采樣時間點對應的電壓測量值分別與理論穩(wěn)態(tài)電壓輸出的差值，得到各采樣時間點對應的電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓補償值；

17、s15、根據(jù)各采樣時間點對應的電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓補償值計算第一擬合參數(shù)參考值；

18、s16、重復執(zhí)行s12-s15，直至達到預設循環(huán)次數(shù)；將得到的若干第一擬合參數(shù)參考值進行去除異常值后取平均值得到電壓補償模型的第一擬合參數(shù)；根據(jù)每次循環(huán)獲取的穩(wěn)態(tài)電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓測量值計算電壓補償模型的第二擬合參數(shù)和第三擬合參數(shù)。

19、作為優(yōu)選方案，所述阻溫映射關(guān)系表示為：

20、

21、

22、其中，表示熱敏電阻值r對應的熱敏電阻溫度；k為正整數(shù)；表示第k阻溫多項式；表示第k阻溫多項式的m階多項式系數(shù)；表示第k阻溫多項式的階數(shù)；至為設定常數(shù)值。

23、作為優(yōu)選方案，所述阻壓映射關(guān)系表示為：

24、

25、其中，表示熱敏電阻值r對應的電壓測量值；表示參考電壓，表示參考電阻，和均為常數(shù)。

26、作為優(yōu)選方案，所述根據(jù)各采樣時間點對應的電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓補償值計算第一擬合參數(shù)參考值，具體為通過最小二乘法根據(jù)各采樣時間點對應的電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓補償值計算第一擬合參數(shù)參考值；所述根據(jù)每次循環(huán)獲取的穩(wěn)態(tài)電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓測量值計算電壓補償模型的第二擬合參數(shù)和第三擬合參數(shù)具體為通過最小二乘法根據(jù)每次循環(huán)獲取的穩(wěn)態(tài)電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓測量值計算電壓補償模型的第二擬合參數(shù)和第三擬合參數(shù)。

27、作為優(yōu)選方案，所述修正擬合參數(shù)組，包括步驟：

28、根據(jù)電壓測量時間序列獲取穩(wěn)態(tài)電壓測量值及其對應的穩(wěn)態(tài)測量時間；根據(jù)電壓補償時間序列獲取穩(wěn)態(tài)電壓補償值及其對應的穩(wěn)態(tài)補償時間；

29、若穩(wěn)態(tài)測量時間與穩(wěn)態(tài)補償時間的補償時間差值大于設定的第一閾值，則根據(jù)穩(wěn)態(tài)測量時間修正第一擬合參數(shù)。

30、作為優(yōu)選方案，所述修正擬合參數(shù)組，還包括步驟：

31、獲取穩(wěn)態(tài)測量時間對應的受控設備工作狀態(tài)，根據(jù)受控設備工作狀態(tài)匹配標準穩(wěn)態(tài)電壓測量值；

32、若穩(wěn)態(tài)電壓測量值與標準穩(wěn)態(tài)電壓測量值的電壓測量差值大于設定的第二閾值，則判斷對應的溫控器是否已標記為待修正狀態(tài)；若未標記為待修正狀態(tài)，則標記對應的溫控器為待修正狀態(tài)，并將穩(wěn)態(tài)電壓補償值、穩(wěn)態(tài)電壓測量值和電壓測量差值緩存為第一數(shù)據(jù)組；若已標記為待修正狀態(tài)，則將穩(wěn)態(tài)電壓補償值、穩(wěn)態(tài)電壓測量值和電壓測量差值緩存為第二數(shù)據(jù)組，根據(jù)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組修正第二擬合參數(shù)和第三擬合參數(shù)。

33、作為優(yōu)選方案，所述根據(jù)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組修正第二擬合參數(shù)和第三擬合參數(shù)，表示為：

34、，

35、

36、其中，為第一數(shù)據(jù)組的穩(wěn)態(tài)電壓補償值，為第二數(shù)據(jù)組的穩(wěn)態(tài)電壓補償值；為第一數(shù)據(jù)組的電壓測量差值，為第二數(shù)據(jù)組的電壓測量差值；為第一數(shù)據(jù)組的穩(wěn)態(tài)電壓測量值，為第二數(shù)據(jù)組的穩(wěn)態(tài)電壓測量值。

37、作為優(yōu)選方案，所述生成電壓輸出時間序列之后，還包括步驟：

38、將電壓輸出時間序列傳輸至遠程管理模塊；

39、遠程管理模塊根據(jù)電壓輸出時間序列生成電壓輸出時間曲線，并對電壓輸出時間曲線進行數(shù)據(jù)可視化處理。

40、本發(fā)明還提供一種溫控器的溫度數(shù)值補償系統(tǒng)，用于實現(xiàn)前述溫控器的溫度數(shù)值補償方法，包括主控制模塊和若干溫控器；所述若干溫控器分別與主控制模塊通訊連接；

41、所述溫控器包括電壓測量模塊、電壓補償模塊和第一數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述電壓測量模塊用于獲取電壓測量時間序列，所述電壓補償模塊用于根據(jù)電壓補償模型獲取電壓補償時間序列；所述第一數(shù)據(jù)傳輸模塊用于將電壓測量時間序列和電壓補償時間序列傳輸至主控制模塊，以及根據(jù)修正的擬合參數(shù)組更新；

42、所述主控制模塊包括第二數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；所述第二數(shù)據(jù)傳輸模塊用于接收所述電壓測量時間序列和電壓補償時間序列，以及將修正的擬合參數(shù)組發(fā)送至溫控器；所述數(shù)據(jù)處理模塊用于根據(jù)電壓測量時間序列和電壓補償時間序列生成電壓輸出時間序列，以及修正擬合參數(shù)組。

43、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

44、本發(fā)明通過構(gòu)建主從溫控系統(tǒng)，實現(xiàn)通過主控制模塊集中管理和監(jiān)控各個溫控器；基于溫控器對應設定的電壓補償模型，溫控器能夠?qū)㈦妷簻y量時間序列和電壓補償時間序列傳輸至主控制模塊，主控制模塊根據(jù)電壓測量時間序列和電壓補償時間序列生成電壓輸出時間序列，以實現(xiàn)對受控設備環(huán)境溫度的精確測量；并且，主控制模塊還根據(jù)電壓測量時間序列和電壓補償時間序列修正擬合參數(shù)組，溫控器根據(jù)擬合參數(shù)組更新存儲的電壓補償模型，使得補償參數(shù)始終匹配當前溫控器電子元器件的狀態(tài)，從而確保溫控器在電子元器件老化情況下仍能保持高精度的溫度控制。

45、本發(fā)明實施例通過根據(jù)阻溫映射關(guān)系和阻壓映射關(guān)系獲取溫控器在測試環(huán)境溫度下的穩(wěn)態(tài)電壓測量值與理論穩(wěn)態(tài)電壓輸出的差值得到各采樣時間點對應的電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓補償值，并根據(jù)各采樣時間點對應的電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓補償值計算第一擬合參數(shù)參考值，以確保每次循環(huán)中獲取的第一擬合參數(shù)參考值的準確性；通過將得到的若干第一擬合參數(shù)參考值進行去除異常值后取平均值得到電壓補償模型的第一擬合參數(shù)，以降低實驗偶然誤差，提高電壓補償模型第一擬合參數(shù)的準確性；通過根據(jù)每次循環(huán)獲取的穩(wěn)態(tài)電壓補償值和穩(wěn)態(tài)電壓測量值計算電壓補償模型的第二擬合參數(shù)和第三擬合參數(shù)，得到完整的電壓補償模型。通過以上步驟設定溫控器對應的電壓補償模型，確保電壓補償模型不僅具有高準確度，還具備高可靠性和通用性，從而提升溫控器在不同環(huán)境下的性能表現(xiàn)。