[发明专利]一种采用NTC热敏电阻的温度测量装置与方法

权利要求书

1.一种采用NTC热敏电阻的温度测量方法，该方法使用一套测量装置：包括电压源、NTC热敏电阻R_t、调节电阻R、参考电阻R_ref、数据选择器、单片机和显示器；所述的NTC热敏电阻R_t与调节电阻R并联后与参考电阻R_ref串联，再与电压源并联；NTC热敏电阻R_t的两端与数据选择器的输入端连接；数据选择器输出端与处理器输入端连接；处理器输出端与显示器连接；其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：单片机向数据选择器发出选通信号0，电源电压信号通过数据选择器，经A/D转换器转换后，测得电压源的电压值Us；

S2：单片机向数据选择器发出选通信号1，参考电阻R_ref电压信号通过数据选择器，经A/D转换器转换后，测得参考电阻R_ref的电压U_ref；

S3：以电压源电压与参考电阻R_ref电压的差Us-U_ref与参考电阻R_ref电压U_ref的比值(U_s-U_ref)/U_ref的归一化值为自变量，由单片机采用高阶多项式直接计算出被温度测量值，并由显示器输出测量结果。

2.根据权利要求1所述的一种采用NTC热敏电阻的温度测量方法，其特征在于：步骤S3中所述的高阶多项式，其系数根据测量装置的标定数据应用量子粒子群优化算法进行选择与优化，包括以下步骤：

S31：在常温常压环境下利用恒温箱做恒定热源，利用所述的测量装置对所用的NTC热敏电阻进行标定，得到n个标定数据(U_s-U_ref)/U_ref；

S32：将标定数据(U_s-U_ref)/U_ref归一化到[0,1]区间，归一化公式为：其中y_i为第i个标定数据，z_i为y_i归一化后的值，i＝1，2，…，n；

S33：将标定数据(U_s-U_ref)/U_ref的归一化值与对应的标定温度t构成n个数据样本对；

S34：应用量子粒子群优化算法按数据样本的最大绝对误差和最大相对误差同时最小的准则进行整定高阶多项式系数；

S35：用数据样本训练高阶多项式系数，得到多项式的最优系数。