[发明专利]基于温度场拟合方法实现热电偶冷端温度补偿

说明书

技术领域

本发明属于温度检测仪表设计领域，提出一种基于温度场拟合方法实现热电偶冷端温度补偿的方法。

背景技术

常见的热电偶冷端补偿有电桥法、冰点法以及高精度温度传感器补偿法。相比较而言，采用高精度温度传感器补偿，具有精度高、稳定性好等优点。可是常规方法都是一路热电偶测量通道使用一个温度传感器作补偿，这样，产品的成本就会随着热电偶测量通道的增加而显著提高。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种温度场拟合方法实现热电偶冷端温度补偿的方法，仅通过三点温度的分布变化规律，建立由这三点确定的平面上温度分布的数学模型，并通过最小二乘的方法处理实验数据，求得模型的待定系数。在保证高补偿精度的前提下，在具有较多热电偶测量通道的产品中，降低用于补偿的温度传感器的数量，从而降低产品成本。

本发明的技术方案如下：

建立二维平面温度分布数学模型，自变量为已知的三点温度，函数值是以这三点为顶点所确定矩形平面上任一点的温度值。对于热电偶的冷端接线端子处于一个平面上的产品，只需要测量其中三点的温度，即可实现该平面上所有通道的热电偶温度补偿。

针对大多数仪表的热电偶接线端子的具体分布情况，建立以ABCD为顶点的矩形平面，令T_A、T_B和T_D分别为A、B和D三点的实际测得温度，O为矩形ABCD内部任意一点，E和F分别为O点在边AD和AB上的投影。

假定在该平面上，点E在线AD上，越靠近A点，则E点温度受A点的影响越大，受D点的温度影响越小。当E点处于AD的中点时，受AD两点的温度影响权重相同。定义Lad、Lab、Lae和Laf分别为AD、AB、AE和AF的距离，T_E、T_F和T_O分别为E、F和O点的温度。引入加权平均的方法，可以得到T_E：

TE=Lad-LaeLad·TA+LaeLad·TD......(1)]]>

TF=Lab-LafLab·TA+LafLab·TB......(2)]]>