[发明专利]红外热电堆温度传感器的自校正电路

摘要

本发明提供一种红外热电堆温度传感器的自校正电路，其结构包括：用于提供自校正标准发热源的发热电阻，发热电阻一端通过一个开关与供电电源相连，所述开关由自校正信号产生控制电路控制；发热电阻的另一端与恒流电流源相连，发热电阻两端的电压差通过模数转换模块连接到响应率计算逻辑电路的输入端；发热电阻产生的热辐照被红外热电偶对所吸收，从而得到相应的电压差值也通过模数转换模块连接到响应率计算逻辑电路的输入端；响应率计算逻辑电路的输出端连接到红外热电堆温度传感器的温度计算逻辑电路。本发明实现了针对红外热电堆温度传感器的自校正，这套自校正框架及温度计算方法同样可被利用于其他类型的响应率随环境温度变化的温度传感器中。

主权项

红外热电堆温度传感器的自校正电路，所述红外热电堆温度传感器的基本构成结构包括：感知红外辐照的热电偶对(1)，信号放大电路(2)，模数转换模块(3)，本地温度测量电路(4)，温度计算逻辑电路(5)，所述热电偶对(1)通过信号放大电路(2)和模数转换模块(3)连接到温度计算逻辑电路(5)的输入端，所述本地温度测量电路(4)通过模数转换模块(3)连接到温度计算逻辑电路(5)的输入端；热电偶对(1)产生的电压差信号经放大后被发送到模数转换模块(3)得到电压差输入△V，本地温度测量电路(4)测量获得本地温度T0后，通过模数转换模块(3)转化为数字信号输入到温度计算逻辑电路(5)中；其特征是，包括：用于提供自校正标准发热源的发热电阻(7)；所述发热电阻(7)一端通过一个开关(8)与供电电源相连，所述开关(8)由自校正信号产生控制电路(9)产生的信号控制，当需要对红外热电堆温度传感器的热电偶对(1)进行校正时，所述开关(8)导通，为发热电阻(7)供电从而使其发热为热电偶对(1)提供热辐照；当不需要校正时，关断所述开关(8)，以实现正常的温度测量功能；所述发热电阻(7)的另一端与恒流电流源(10)相连，以保证流经发热电阻(7)的电流值为恒定值；发热电阻(7)两端的电压差Vout通过模数转换模块连接到响应率计算逻辑电路(6)的输入端；发热电阻(7)产生的热辐照被红外热电偶对(1)所吸收，从而得到相应的电压差值△V’也通过模数转换模块(3)连接到响应率计算逻辑电路(6)的输入端；响应率计算逻辑电路(6)的输出端连接到温度计算逻辑电路(5)；△V’和Vout被发送至所述响应率计算逻辑电路(6)中得到在当前环境温度下热电偶对(1)的响应率R，R再被发送至温度计算逻辑电路(5)中进行校正后的温度计算；工作原理为：首先通过由所述自校正信号产生控制电路(9)产生的自校正控制信号将发热电阻(7)与供电电源连通，使恒流电流源(10)提供的电流I0流经所述发热电阻(7)；发热电阻(7)形成热辐照使热电堆传感器的热电偶对(1)产生电压差输出△V’；所述响应率计算逻辑电路(6)测量发热电阻(7)两端电压差Vout，以求取其发热功率P=Vout*I0作为热电偶对(1)的吸收功率，从而获得热电偶对(1)响应率R=△V’/P；温度计算逻辑电路(5)获得响应率R后将R与测量待测物体温度时热电偶对(1)输出的电压差值△V以及本地温度测量电路(4)输出的环境温度值T0使用查表和插值方法求得待测物体温度T1。