[发明专利]基于热电阻的高精度多点温度测量系统及温度校准方法

权利要求书

1.一种基于热电阻的温度测量系统的温度校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将热电阻温度敏感元件接入温度测量系统，并在低温恒温箱内进行测试，改变低温恒温箱的温度，通过温度测量系统测量不同温度T_real下的热电阻温度敏感元件的阻值R，并利用经验公式T_fit＝B/(lnR-A)计算得到热电阻温度敏感元件在不同温度下对应的拟合测量值T_fit，其中A和B代表拟合常数；

S2、计算各个温度T_real下的温度残差值T_residual，计算公式为：T_real-T_fit＝T_residual；

S3、通过二阶多项式拟合实际温度T_real与温度残差值T_residual的关系，拟合公式为：T_residual＝aT²_real+bT_real+c；

S4、拟合得到二阶多项式的拟合系数a，b，c后，根据热敏电阻的测量阻值R，利用校准公式计算得到校准后的实际温度T_real，所述校准公式为：

2.根据权利要求1所述的一种基于热电阻的温度测量系统的温度校准方法，其特征在于，所述步骤S1中，还包括以下步骤：对接入温度测量系统的热电阻温度敏感元件的实测阻值R和实时温度数据T_real进行分析，通过经验公式进行拟合，得到拟合常数A和B。

3.一种基于热电阻的高精度多点温度测量系统，其特征在于，包括链式温度传感器、模拟开关电路、信号采集单元和单片机；

所述链式温度传感器包括多个热电阻温度敏感元件；

所述信号采集单元为具有存储功能的模数转换芯片，所述多个热电阻温度敏感元件的信号输出端通过所述模拟开关电路与所述模数转换芯片的输入端连接；所述模拟开关电路的控制端与单片机的输出端连接，用于根据单片机输出的控制信号选通不同的热电阻温度敏感元件，所述模数转换芯片的输出端与所述单片机的输入端连接，所述模数转换芯片用于对热电阻温度敏感元件进行采样得到其阻值R并通过SPI通信发送到所述单片机；

所述单片机内设置有信号处理单元和数据校准单元；所述数据校准单元用于根据校准实验中各个不同温度T_real下的热电阻温度敏感元件的阻值R，利用经验公式T_fit＝B/(lnR-A)计算得到各个阻值对应的拟合温度T_fit，其中A和B代表拟合常数，然后再计算各个温度T_real下的温度残差值T_residual，计算公式为：T_real-T_fit＝T_residual；通过二阶多项式拟合实际温度T_real与温度残差值T_residual的关系，拟合公式为：T_residual＝aT²_real+bT_real+c；得到二阶多项式拟合系数a，b，c；

所述信号处理单元用于根据热电阻温度敏感元件的测量阻值和数据校准单元计算得到的拟合系数a，b，c，利用校准公式计算得到校准后的实际温度T_real，所述校准公式为：

4.根据权利要求3所述一种基于热电阻的高精度多点温度测量系统，其特征在于，所述多个热电阻温度敏感元件在轴线方向上以一定间距分布，形成剖面温度链。

5.一种基于热电阻的高精度多点温度测量系统，其特征在于，所述链式温度传感器包括128个热电阻温度敏感元件，所述模拟开关电路包括16片模拟开关MAX4781和一个译码器74HC154，所述模数转换芯片的型号为LTC2983，所述128个热电阻温度敏感元件的一端与LTC2983的引脚CH3连接，另一端分别与16个模拟开关MAX4781的8个输入引脚X0-X7中的其中一个引脚连接，所述16个模拟开关MAX4781的输出引脚X与LTC2983的引脚CH4连接，所述译码器74HC154的地址输入引脚A0～A4分别与单片机的输出端连接，所述译码器74HC154的输出端Y0～Y15分别与16个模拟开关MAX478的使能输入引脚ENABLE连接。