[发明专利]基于双探头测温传感器的精度补偿方法及双探头测温传感器

说明书

本发明基于双探头测温传感器的精度补偿方法，包括以下步骤：确定精度补偿算法，建立补偿参数的拟合函数，测温传感器精度补偿。本发明涉及一种测温传感器，用于执行基于双探头测温传感器的精度补偿方法。本发明对需要补偿精度的测温传感器，除了原有测温探头外，在原传感器内部增加一个测温探头，形成双探头测温传感器，采集两个不同位置的测温数据，根据双探头精度补偿算法得出测温精度补偿值，提高传感器的测温精度，且不受环境温度影响，补偿参数仅受传感器自身结构影响，解决了测温传感器的固有精度偏差，补偿困难，补偿方法不准确的问题。

技术领域

本发明涉及传感器精度补偿技术领域，尤其涉及基于双探头测温传感器的精度补偿方法及双探头测温传感器。

背景技术

测温传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。测温传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。测温传感器的固有偏差，不只是测温元件本身的偏差带来的。测温传感器在工业上的应用，可以看做一种有复杂结构的仪器设备，将它安装在高温物体上时，就会发生从高温物体向周围环境的散热过程，在测温传感器中就形成了有温度梯度分布的温度场。测温传感器的偏差来源于散热过程，偏差的大小决定于温度场的温度分布梯度。目前测温传感器存在测温精度偏差较大，补偿困难，补偿算法不准确等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供基于双探头测温传感器的精度补偿方法，解决了测温传感器测温精度偏差较大，补偿困难，补偿算法不准确的问题。

本发明提供基于双探头测温传感器的精度补偿方法，包括以下步骤：

确定精度补偿算法，精度补偿算法中包含由发热物体到第一测温探头的导热率与所述第一测温探头到第二测温探头的导热率的关系，而确定的补偿参数；

建立补偿参数的拟合函数，将所述补偿参数数据与所述第一测温探头的温度数据、所述第二测温探头的温度数据进行拟合，得到所述补偿参数的拟合函数；

测温传感器精度补偿，通过所述补偿参数的拟合函数，计算得出当前测温传感器的精度补偿参数的具体数值，将当前测温传感器的精度补偿参数的具体数值带入精度补偿算法公式，并输入当前的第一测温探头的温度数据、第二测温探头的温度数据，计算出当前的精度补偿值，通过所述精度补偿值对测温传感器进行精度补偿。

进一步地，采用传热学中的傅立叶定律，推导精度补偿算法，所述精度补偿算法为：

令则

其中，k为补偿参数，T₀为发热物体温度，T₁为第一测温探头的温度,T₂为第二测温探头的温度，ΔT₁为发热物体到第一测温探头的温度差，ΔT₂为第一测温探头到第二测温探头的温度差，λ₁为发热物体到第一测温探头的导热率，λ₂为第一测温探头到第二测温探头的导热率，S₁为发热物体到第一测温探头的传热路径材料截面积，S₂为第一测温探头到第二测温探头的传热路径材料截面积，L₁为发热物体到第一测温探头的传热路径材料长度，L₂为第一测温探头到第二测温探头的传热路径材料长度。

进一步地，所述建立补偿参数的拟合函数步骤中，所述补偿参数与所述第一测温探头的温度、所述第二测温探头的温度的拟合函数为：

对所述拟合函数进行优化并简化，仅选择所述第二测温探头的温度数据作为变量的拟合函数，作为工程应用，优化并简化的形式为：

k＝b₁T₂+b₂。