[发明专利]一种发热丝温度离线测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种发热丝温度离线测量方法，包括：步骤1：建立以发热丝的电阻为自变量，温度为因变量的温度‑电阻关系模型；步骤2：根据温度‑电阻关系模型绘制温度‑电阻变化曲线图；步骤3：将温度‑电阻关系模型存储于控制芯片中；步骤4：利用控制芯片制作发热丝的控制电路；步骤5：接通控制电路，获取实时反馈电流和实时电压；步骤6：根据实时反馈电流和实时电压，计算得出实时电阻；步骤7：根据实时电阻和温度‑电阻变化曲线图，获取发热丝的实时温度。本发明可实现在不增加温度传感器或者其他任何硬件成本的前提下，利用已有发热丝控制电路，在不影响发热丝正常控制的条件下，同步在线实现发热丝的温度测量。

技术领域

本发明涉及温度测量技术领域，具体而言，涉及一种发热丝温度离线测量方法及系统。

背景技术

发热丝是一种把电能转换为热能的电子元件，在民用和工业领域中使用广泛。其工作原理是利用电阻发热把电能转换为热能。从发热丝的工作原理上讲，可以把发热丝直接理解为纯电阻。

为了实现恒温控制或保证电器安全，发热产品在设计时往往会采用在发热丝的旁边布置温传感器的方式来进行温度的采集。但是此方式存在以下不足：第一，发热丝温度往往高于1000℃，能够在1000℃高温下正常工作的温度传感器价格十分昂贵，该温度传感器的加入会大幅增加产品成本；第二，温度传感器的加入也会增加电器内部的电路复杂度和故障风险点，如发热丝只需要正负2根电源线，增加温度传感器后会额外增加2-3根导线；第三，温度传感器不易安装，很小的安装误差就会引起很大的温度变化，导致温度测量不准确。因此，在电器中加入温度传感器不仅会增加电器成本和电路复杂度，也容易出现温度测量不准确的问题。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：在电器中加入温度传感器不仅会增加电器成本和电路复杂度，也容易出现温度测量不准确的问题，目的在于提供一种发热丝温度离线测量方法及系统，解决现有技术中存在的问题，即在不增加温度传感器或其他任何硬件成本的前提下，利用已有发热丝的控制电路，实现对发热丝的温度进行准确测量，同时不影响发热丝的正常控制。

本发明通过下述技术方案实现：

一种发热丝温度离线测量方法，包括以下步骤：

步骤1：建立以发热丝的电阻为自变量，温度为因变量的温度-电阻关系模型；

步骤2：根据所述温度-电阻关系模型绘制温度-电阻变化曲线图；

步骤3：将所述温度-电阻关系模型存储于控制芯片中；

步骤4：利用所述控制芯片制作发热丝的控制电路；

步骤5：接通所述控制电路，获取实时反馈电流和实时电压；

步骤6：根据所述实时反馈电流和所述实时电压，计算得出实时电阻；

步骤7：根据所述实时电阻和所述温度-电阻变化曲线图，获取发热丝的实时温度。

本发明提供的一种发热丝温度离线测量方法，无需在电器中加入温度传感器，只需利用电器中已有的控制电路，通过获取实时电压和实时反馈电流，根据电压、电流和电阻之间的线性关系通过计算的方式得出实时电阻，最后依据温度随电阻变化的关系模型绘制出的温度-电阻变化曲线图，将得到的实时电阻代入图中进行比对，即可获得实时电阻对应的实时温度。因此，本发明与现有技术相比，由于在电器中省去了温度传感器，使得电器成本降低，并且规避了温度传感器可能带来的增加线路复杂度和风险点，同时使电器内部结构更加简单，也不会出现由于温度传感器安装不便带来的测量误差问题。

作为对本发明的进一步描述，所述温度-电阻关系模型表达式为：式中，T表发热丝的实时温度，R表示发热丝的实时电阻，U表示实时电压，I表示实时电流，R_shunt表示分流电阻。