[发明专利]温度检测电路和温度检测方法在审
申请号: | 202010036888.X | 申请日: | 2020-01-14 |
公开(公告)号: | CN111207848A | 公开(公告)日: | 2020-05-29 |
发明(设计)人: | 冯雪;傅棋琪 | 申请(专利权)人: | 浙江清华柔性电子技术研究院;清华大学 |
主分类号: | G01K7/02 | 分类号: | G01K7/02;G01K7/12;G01K7/13 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 白雪静 |
地址: | 314006 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 温度 检测 电路 方法 | ||
本发明公开了一种温度检测电路和温度检测方法,其中,温度检测电路包括:热电偶;调理模块,用于对热电偶的热端输出的模拟热端热电势信号进行共模滤波处理;模数转换器,用于将滤波处理后的模拟热端热电势信号转换为数字热端热电势信号;控制器,用于根据数字热端热电势信号得到热端热电势,根据热端热电势得到热电偶的热端温度。该电路能够对热电偶的热端输出的模拟热端热电势进行共模滤波处理,从而能够提高抗干扰能力,保证温度检测的高精度。
技术领域
本发明涉及温度检测技术领域,尤其涉及一种温度检测电路和温度检测方法。
背景技术
热电偶信号是变化缓慢的微伏级到毫伏级信号,尤其是铂铑-铂热电偶传感器,其热电势随温度的变化幅度仅有并且几微伏每摄氏度。由于热电势信号的微弱性,在传输过程中非常容易受到外界的干扰,因而如何提升信号在传输过程中的抗干扰能力非常重要。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种温度检测电路,以对热电偶的热端输出的模拟热端热电势进行共模滤波处理,从而提高抗干扰能力,保证温度检测的高精度。
本发明的另一个目的在于提出一种温度检测方法。
为达上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种温度检测电路,包括:热电偶;调理模块,用于对所述热电偶的热端输出的模拟热端热电势信号进行共模滤波处理;模数转换器,用于将滤波处理后的模拟热端热电势信号转换为数字热端热电势信号;控制器,用于根据所述数字热端热电势信号得到热端热电势,根据所述热端热电势得到所述热电偶的热端温度。
根据本发明实施例的温度检测电路,通过调理模块对热电偶的热端输出的模拟热端热电势信号进行共模滤波处理,通过模数转换器将滤波处理后的模拟热端热电势信号转换为数字热端热电势信号,通过热敏电阻感知热电偶的冷端温度,通过控制器根据数字热端热电势信号得到热端热电势,根据热端热电势得到热电偶的热端温度。由此,该电路能够对热电偶的热端输出的模拟热端热电势进行共模滤波处理,从而能够提高抗干扰能力,保证温度检测的高精度。
另外,根据本发明上述实施例的温度检测电路还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述调理模块包括:差分低通滤波器和共模滤波器。
根据本发明的一个实施例,所述模数转换器的偏移误差小于1微伏。
根据本发明的一个实施例,所述模数转换器为分辨率大于预设的分辨率阈值、噪声低于预设的第一噪声阈值、共模抑制比高于预设的共模抑制比阈值、带差分输入通道和可编程增益的模数转换器。
根据本发明的一个实施例,所述模数转换器外接基准电压源,所述基准电压源的温度漂移低于预设的温度漂移阈值,精度高于预设的第二精度阈值,噪声低于预设的第二噪声阈值。
根据本发明的一个实施例,所述控制器具体用于:存储对热电势-温度曲线进行拟合后得到的一元高次方程,所述一元高次方程的阶数大于5阶;根据所述热端热电势和所述一元高次方程,采用二分法计算得到近似温度区间;根据所述近似温度区间和所述热端热电势,采用牛顿迭代法求解所述一元高次方程得到符合预设精度的热端温度。
根据本发明的一个实施例,温度检测电路,还包括:显示设备,用于显示所述热电偶的热端温度。
根据本发明的一个实施例,所述显示设备的显示位数大于6位。
为达上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种温度检测方法,适用于温度检测电路中,所述温度检测电路包括:热电偶;调理模块,用于对所述热电偶的热端输出的模拟热端热电势信号进行共模滤波处理;模数转换器,用于将滤波处理后的模拟热端热电势信号转换为数字热端热电势信号,所述温度检测方法包括:
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