[发明专利]高精度测温方法及装置

说明书

本发明涉及测试计量技术领域，具体涉及一种高精度温度测量方法及装置，包括温度测量模块，由温度传感器和温度信号变换调理电路组成，用于将待测对象的温度物理量转换为可运算处理温度数据；存储器，用于存储历史温度测量数据以及测量设备的各种工作参数和运算参数；通信模块，用于将获取的温度数据传输至上位机或远端服务器，并从上位机获取设备工作及配置参数；主控制器，用于对所述温度测量模块、存储器及通信模块进行集中控制。本发明可以应用于宽量程温度监测装置和仪表中，通过预先设置多个不同的温区，每个温区使用适合本温区的多项式拟合，显著提高温度测量精度。

技术领域

本发明涉及测试计量技术领域，具体涉及一种高精度温度测量方法及装置。

背景技术

随着工业的进步和高科技的发展，越来越多行业机构对目标环境温度测量的精度和可靠度有更高的要求，而高精度的温度测量设备应用也越来越广泛。典型的应用如，精密仪器生产制造、航空航天、军工制造、质量监督/质检机构、医药医疗及高科技科研等机构，为保证原材料在存储、流通，以及在产品加工制造过程中的品质，对目标环境/对象的温度测量和控制的稳定度和准确度提出很高要求。不准确或者不稳定的温度测量，因不能真实反映实际目标温度，容易引起生产质量问题。

目前市场上主流测温设备中的温度传感器一般采用热敏电阻、热电偶或者红外热电感应等，其可以测量的温度范围较宽。常见的探头型测温设备从可以测量从-200℃到200℃的宽温度区间。但是，由于传感器所用温感材料物理特性(如热阻、光敏等)的非线性及信号检测调理电路的非线性，常规的测温设备很难做到宽温度量程范围内的高精度测量。于是，可以实现宽温区高精度测温技术变得十分关键。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种高精度温度测量方法及装置，用于解决现有测温技术不准确或者不稳定的温度测量，因不能真实反映实际目标温度，容易引起生产质量问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明公开了一种高精度温度测量方法，包括以下步骤：

S1初始化，在测温设备量程内等间距抽取N个温度采样点，读取得到N组F-T温度响应特征值，其中N为正整数；

S2将N组F-T温度响应值生成特征曲线，根据K个特征曲线的临界温度点，将特征曲线分成K+1个温区，其中K为正整数；

S3选用合适的拟合函数，分别对K+1个温区的特征曲线做进行参数拟合，得到各个拟合函数的参数；

S4将各分区的拟合函数及参数存储至测温设备存储器，完成对测温设备的工作参数配置；

S5实际测量时，根据实际测得温度响应特征值，调用对应的拟合函数，通过计算得到被测目标的精准温度数值。

更进一步的，所述S2中，将特性曲线进行温区分割时，依据特征曲线的单调区间及特征曲线的线性/非线性原则。

更进一步的，所述方法中，设测温设备的量程为T₀～T_m，其中m为自然数，则将特征曲线分成K+1个温区为(T₀～t₁)，(t₁～t₂)…(t_k～T_m)，在(t_x,t_x+1)区间(x≤K)的拟合函数用多项式函数表示为：

F(t)＝a_x0+a_x1·t+a_x2·t²+Λa_xn·tⁿ,t∈(t_x,t_x+1)。