專利名稱：一種高精度無線測溫終端及其測溫方法
技術領域：
本發(fā)明屬于無線測溫技術領域，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：
無線測溫系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)測溫手段，如紅外線遠距離檢測、光纖傳感器測溫等，具有能夠實時在線監(jiān)測、無需現(xiàn)場布線、檢測效率高、節(jié)省人力等優(yōu)點。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化為電壓信號，在經(jīng)過一系列濾波和放大處理，送入A/D轉換器完成溫度采樣。但此種方法在環(huán)境溫度變化時，放大器會產(chǎn)生一定系統(tǒng)誤差，準確度不高。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轉換環(huán)節(jié)，利用RC充放電測量時間和RC時間常數(shù)的換算得出電阻值，從而查表獲得被測溫點的溫度。原理上通過一個電阻與電容進行充放電即可達到測溫目的，但由于充放電時間按指數(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果，為解決這一問題，目前采用兩個電阻與電容進行充放電，通過電容的充電時間來計算電阻的阻值，但通過電容充電電壓公式推導出的線性關系式計算出的阻值與實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，為了達到更高的測溫精度，還需要其它的測溫方法來解決實際問題。

發(fā)明內容
(一)技術問題本發(fā)明克服了上述現(xiàn)有RC充放電測溫技術的缺陷，通過對RC充放電電路進行改進，以及對溫度傳感器阻值的計算公式作出進一步的推導，提高了無線測溫的精度和準確度。( 二)技術方案本發(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、至少兩個標準電阻和電容，該熱電阻傳感器、每個該標準電阻分別串接于該多路模擬開關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表面相連。進一步，該熱電阻傳感器為鉬電阻傳感器。進一步，該標準電阻的數(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，進行充放電，計算出每一條RC充放電支路的放電時間，其中，該至少三條RC充放電支路的選通順序是，先按照標準電阻的阻值增大的順序，選通每一條標準電阻所在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間的大小，通過公式(I)或(2)或(3)，計算熱電阻傳感器的阻值，
權利要求
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、至少兩個標準電阻和電容，所述熱電阻傳感器、每個所述標準電阻分別串接于所述多路模擬開關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的表面。
2.根據(jù)權利要 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，所述標準電阻的數(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，進行充放電，計算出每一條所述RC充放電支路的放電時間， 其中，所述至少三條RC充放電支路的選通順序是，先按標準電阻阻值增大的順序，選通每一條標準電阻所在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間的大小，通過公式(I)或(2)或(3)，計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間， RiUi分別為第i個所述標準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間， Rn、tn*別為第η個所述標準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間， η等于標準電阻的數(shù)量， 步驟3，根據(jù)熱電阻阻值-溫度對照表，獲得所述熱電阻傳感器的阻值對應的溫度值，所述溫度值即為被測溫點的溫度值。
全文摘要
本發(fā)明屬于無線測溫技術領域，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、至少兩個標準電阻和電容組成，熱電阻傳感器以及至少兩個標準電阻分別與電容組成至少三條RC充放電支路，測溫時，依次控制至少三條RC充放電支路進行充放電，記錄每條支路的放電時間，通過放電時間的比較以及公式(1)至(3)，計算熱電阻傳感器的阻值，再通過查表獲得被測溫點的溫度。本發(fā)明具有可靠性強及精度高等優(yōu)點。
文檔編號G01K7/16GK102620849SQ20121009313
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權日2012年3月31日
發(fā)明者李響, 李萌, 王志宏, 賈琳 申請人:北京博電新力電氣股份有限公司