[发明专利]一种热电偶温度测量误差补偿方法

说明书

（一）技术领域：

本发明涉及一种热电偶温度测量误差补偿方法，采用基于热电偶分度表建立的温度误差对照表，用于按温度误差对照表逐点进行热电偶温度毫伏非线性校正和温度测量仪表的误差补偿，提高了热电偶温度测量精度。

（二）背景技术：

热电偶是应用最广泛的一种温度传感器，其温度控制具有升温单向性，大惯性，纯滞后，时变性等特点，很难用数学方法建立精确的模型和确定参数。工业应用先由热电偶温度传感器检测并转换成微弱的电压信号，热电偶温度测量仪表将此弱信号进行非线性校正及电压放大后，由Ａ／Ｄ转换器将其转换成数字量。此数字量经数字滤波、误差校正、标度变换、线性拟合、查表等处理后送人机面板上的显示器显示。通常热电偶进行温度热电势非线性校正，是采用热电偶分度表逐点查表法获取各点温度，和基于最小二乘法的热电偶热电势温度特性的线性化处理，即用数段折线来逼近曲线，但这些方法均未考虑热电偶温度测量仪表所产生的误差，而这个误差通常是采用电子电位差计选择2个温度校验点还得扣除环境温度，进行手工补偿纠正，因此不但麻烦而且精度差。

（三）发明内容：

热电偶温度测量仪表与所采用的热电偶配套使用，热电偶在测量端与冷端的不同热环境中产生热电势，热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，热电偶温度测量仪表将该热电势即毫伏信号经输入电路滤波放大处理，清除各种高次谐波信号和常见的干扰再经Ａ／Ｄ转换器，将毫伏信号的模拟量转换为数字量送入单片机处理，单片机将其与冷端热电势相加，再经过复杂的温度毫伏信号的非线性校正，及基于检测数据补偿的计算得到测量温度。热电偶温度测量仪表本身的测量误差，来自上述输入电路和Ａ／Ｄ转换器和非线性校正及冷端误差补偿，因此温度测量精度不易做得很好，而且对于每一具体的热电偶温度测量仪表的所述误差补偿的针对性不强。

本发明涉及一种热电偶温度测量误差补偿方法，采用基于热电偶分度表，用于在热电偶温度测量仪表中，建立温度误差对照表实现按温度误差对照表逐点校正热电偶温度毫伏非线性和误差补偿。用软件实现查找对照表需要存储器，但当今单片机和存储器价格低廉，一般工业用温度场升温缓慢，热电偶测量温度具有滞后现象，因此单片机在处理测量温度时有足够充裕的时间，而且查找对照表对于连续的重复查询提供了一种快速、精确的测量方案，可大大提高温度测量精度，同时采用所述基于温度差的温度校验仪容易实现廉价快速和大量校验点的校验，由于它造价低廉容易普及。

温度误差对照表的建立是针对具体热电偶温度测量仪表，按工作温度范围取热电偶分度表相应部分，利用基于温度差的温度校验仪逐点建立误差补偿值。也可以将热电偶分度表分段建立误差补偿值，每一段所包含的热电偶分度表中温度热电势对照点数，根据热电偶温度测量仪表对精度的要求，采用各段相等的对照点数，这时每段采用该段平均热电势率（即温度每升1度热电势平均变化值）来计算热电势对应的温度及其误差补偿值。采用分段建立误差补偿值即把该段当作线性段。