[发明专利]高分辨率温度测量装置及多通道测温系统

说明书

本说明书一个或多个实施例提供一种高分辨率温度测量装置及多通道测温系统，包括：测温电桥、信号放大电路、信号转换电路和信号处理单元：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；测温电桥的信号输出端与信号放大电路的信号输入端相连接，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；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信号转换电路转换为数字测温信号，信号处理单元根据数字测温信号和激励信号，处理得到温度值。本实施例提供的测温装置及系统，能够大幅提高温度测量分辨率。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及测量技术领域，尤其涉及一种高分辨率温度测量装置及多通道测温系统。

背景技术

现有的温度测量装置，一般基于热敏电阻、铂电阻等测温电阻实现，根据测温电阻的测量值获得温度值，电路实现简单，应用广泛，但是，受电路噪声及器件热噪声等因素的影响，这种温度测量装置的测量分辨率不高，一般为0.1℃，难以满足高精度测温的应用需求。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种高分辨率温度测量装置及多通道测温系统，能够提高测量分辨率。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了高分辨率温度测量装置，包括：测温电桥、信号放大电路、信号转换电路和信号处理单元：

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，所述信号处理单元根据数字测温信号和所述激励信号，处理得到温度值。

可选的，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。

可选的，所述第一桥臂与第二桥臂为串联的五个铂电阻。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，所述装置还包括工作点设置电路，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。

可选的，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。

可选的，所述装置还包括模数转换器，