[发明专利]高分辨率温度测量装置及多通道测温系统

权利要求书

1.高分辨率温度测量装置，其特征在于，包括：测温电桥、信号放大电路、信号转换电路、工作点设置电路、模数转换器和信号处理单元：

所述测温电桥的两个桥臂均为串联的至少两个测温电阻；测温电桥的激励信号为交流信号；

所述测温电桥的信号输出端与所述信号放大电路的信号输入端相连接，所述信号放大电路的差分信号输出端与所述信号转换电路的差分信号输入端相连接；

所述工作点设置电路的输出端与所述测温电桥的信号输出端相连接，所述测温电桥输出的测温信号为测温电桥的实际测温信号与所述工作点设置电路输出的抵消信号相叠加后的信号；

所述模数转换器，用于将所述激励信号转换为数字激励信号；

所述测温电桥输出的测温信号经信号转换电路进行放大处理，放大后的测温信号经所述信号转换电路转换为数字测温信号，所述信号处理单元用于基于频域测量方法，根据数字测温信号和所述数字激励信号，处理得到温度值t，方法是：

式中，

其中，Amp为所述信号放大电路的放大倍数，V_DAC为设置的所述工作点设置电路的幅度控制参数，Tc为测温电阻的温度系数，V_o为所述数字测温信号的振幅值，根据所述数字测温信号的离散傅里叶变换结果所确定，V_r为所述数字激励信号的振幅值，根据所述数字激励信号的离散傅里叶变换结果所确定。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测温电桥包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂；其中，所述第一桥臂与第二桥臂均为串联的至少两个测温电阻，所述第三桥臂与第四桥臂均为参考电阻，所述第一桥臂的一端、所述第二桥臂的一端与激励源正极相连接，所述第一桥臂的另一端与所述第二桥臂的另一端为测温电桥的信号输出端，所述第三桥臂的一端、所述第四桥臂的一端与激励源负极相连接，所述第三桥臂的另一端与所述第四桥臂的另一端为测温电桥的信号输出端。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一桥臂与第二桥臂为串联的五个铂电阻。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测温电桥的激励信号端与激励源正极端、激励源负极端相连接，所述激励源正极端与激励源负极端分别输出幅度相同、频率相同、相位相反的正弦波信号。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述信号放大电路包括第一同相放大电路、第二同相放大电路和反相放大电路；

所述测温电桥的正向信号输出端与所述第一同相放大电路的信号输入端相连接，所述测温电桥的反向信号输出端与所述第二同相放大电路的信号输入端相连接，所述第一同相放大电路、第二同相放大电路的输出端与所述信号转换电路的正向输入端相连接，所述第一同相放大电路、第二同相放大电路的输出端与所述反相放大电路的输入端相连接，所述反相放大电路的输出端与所述信号转换电路的负向输入端相连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作点设置电路包括数模转换器和反相器，所述数模转换器的基准电源端与激励源负极端相连接，所述数模转换器的信号输出端与所述反相器相连接，所述反相器的输出信号为与所述激励源负极端的输出信号频率相同、相位相反、幅度可调节的抵消信号；所述激励源负极端与所述测温电桥的激励信号端相连接。

7.多通道测温系统，其特征在于，包括至少两个如权利要求1-6中任意一项所述的温度测量装置。