[发明专利]一种热电元件的温度测量系统及其控制方法

说明书

本发明公开一种热电元件的温度测量系统，包括热电元件与测量切换模块，所述测量切换模块包括放大器模块、控制器模块、参考电源模块，所述热电元件设于放大器模块中，所述放大器模块分别与控制器模块、参考电源模块连接；本发明提供的热电堆红外传感器测量系统能够通过测量切换模块控制热电堆(热电元件)进行两种测量状态切换，测量被测对象的相对温度和热电堆的环境温度，通过控制器运算得到被测对象实际温度，测量更加精确，受环境干扰少，进而提高测量精度。

技术领域

本发明涉及温度测量技术领域，具体是一种热电元件的温度测量系统及其控制方法。

背景技术

热电堆红外传感器的温度测量系统是利用热电元件对被测对象及环境温度的温度进行测量，热电堆传感器可以测量被测对象的温度，一般热电堆传感器的芯片主要由热电堆和热敏电阻构成。其中，热电堆可以吸收被测对象由温度所产生的红外热辐射能量，从而测量被测对象的相对温度信号；热敏电阻则用来测量热电堆的环境温度。被测对象的温度可以通过测量热电堆输出电压和热电堆所处环境的绝对温度，并通过运算后获得。

在现有技术下，热敏电阻所测量得到的环境温度并不是热电堆本身的环境温度，只是热电堆周围附近的环境温度，对于后续的温度运算精度有很大影响；而且热电堆红外传感器芯片在设计中除了需要考虑设计热电堆和热敏电阻的面积外，还需要设计热敏电阻以及连接导线，从而获得热敏电阻的信号，这样会增加热电堆红外传感器芯片的整体面积和制造成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种热电元件的温度测量系统及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种热电元件的温度测量系统，包括热电元件与测量切换模块，所述测量切换模块包括放大器模块、控制器模块、参考电源模块，所述热电元件设于放大器模块中，所述放大器模块分别与控制器模块、参考电源模块连接；

所述参考电源模块包括VDD、R1与R2，所述VDD依次串联R1与R2，所述R2的另一端进行接地；

所述放大器模块包括放大器、R3、VDD、R5与调节电路，所述R5的一端与放大器的输出端相连，R5的另一端与R3相连，且R5与R3相连的一端接地，所述R3与R5相连的一端接至R1与R2之间，所述R3的另一端与放大器的反向输入端相连，所述热电元件的一端分别连接放大器的正向输入端与反向输入端，所述热电元件的另一端接至R3与R5之间，所述VDD与放大器相连，且放大器与VDD相连的一端进行接地，所述调节电路与热电元件连接放大器的一端相连，所述调节电路的另一端与放大器的输出端相连；

所述控制器模块包括控制器单元、ADC转换单元、VDD及PMOS，所述ADC转换单元的一端接至R3与R5之间，所述ADC转换单元的另一端与控制器单元相连接，所述控制器单元的输出端与PMOS连接，用于控制PMOS的导通与断开，所述PMOS的输入端与VDD相连，所述PMOS的输出端连接放大器的正向输入端。

进一步的，所述调节电路由R4、可调电阻及电容组成，所述R4与可调电阻串联，所述电容与串联后的R4及可调电阻并联，所述R4与可调电阻串联后的一端与热电元件连接放大器的一端相连，其串联后的另一端与放大器的输出端相连。

优选的，所述放大器及R5接地的一端均连接有电容。

优选的，所述热电元件与放大器反向输入端相连的一端接有电容，且所述调节电路通过电容与热点原件相连接。

本发明进一步提供了上述热电元件的温度测量系统的控制方法，包括：

通过控制器单元的控制信号对测量切换模块进行测量模式切换，其中测量模式包括第一测量模式与第二测量模式，其中第一测量模式用于测量被测对象的温度，第二测量模式用于测量热电元件的环境温度；