[发明专利]一种自校准红外热电堆温度传感器及自校准方法

摘要

本发明涉及红外传感技术领域，尤其涉及一种自校准红外热电堆温度传感器及自校准方法包括发热电阻与信号处理模块连接；热电堆通过放大器与信号处理模块连接；本地温度测量模块与信号处理模块连接；信号处理模块与自校准响应分析模块连接，自校准响应分析模块与校准温度计算模块连接；信号处理模块与校准温度计算模块连接；本申请中利用第一控制电压控制发热电阻产生第一红外辐射，并将其转化为第一电压差信号，根据第一控制电压、第一电压差信号、由信号处理模块处理得到的第一电学响应率、本地温度值和红外辐射效率常数基于小波神经网络获得第二电学响应率，再根据第二电学响应率获得校准温度，提高了红外热电堆传感器的检测准确度。

主权项

1.一种自校准红外热电堆温度传感器，其特征在于，包括发热电阻、热电堆、放大器、本地温度测量模块、信号处理模块、自校准响应分析模块和校准温度计算模块；所述发热电阻的一端接地，所述发热电阻的另一端与所述信号处理模块的第一输入端连接；所述热电堆与所述放大器的输入端连接，所述放大器的输出端与所述信号处理模块的第二输入端连接；所述本地温度测量模块与所述信号处理模块的第三输入端连接；所述信号处理模块的第一输出端与所述自校准响应分析模块的第一输入端连接，所述自校准响应分析模块的输出端与所述校准温度计算模块的第一输入端连接；所述信号处理模块的第二输出端与所述校准温度计算模块的第二输入端连接；其中，所述信号处理模块用于提供第一控制电压，所述发热电阻在所述第一控制电压的控制下产生第一红外辐射，所述热电堆将所述第一红外辐射转化为第一电压差信号，所述放大器对所述第一电压差信号进行放大，所述本地温度测量模块用于测量得到本地温度值，所述信号处理模块还用于根据所述第一控制电压、放大后的所述第一电压差信号和所述本地温度值，获得第一电学响应率，所述自校准响应分析模块用于根据所述第一控制电压、放大后的所述第一电压差信号、所述第一电学响应率、所述本地温度值和红外辐射效率常数，基于小波神经网络对所述第一电学响应率进行校准得到第二电学响应率，所述校准温度计算模块用于根据所述放大后的所述第一电压差信号、所述本地温度值、所述热电堆的吸收面积、所述热电堆的辐射系数相关常数、斯蒂芬玻尔兹曼常数和校准后的所述第二电学响应率，获得校准温度；其中，所述自校准红外热电堆温度传感器还包括：自测试响应分析模块；所述信号处理模块的第三输出端与所述自测试响应分析模块的输入端连接；所述自测试响应分析模块的输出端与所述自校准响应分析模块的第二输入端连接；其中，所述信号处理模块还用于提供第二控制电压和第三控制电压，所述发热电阻在所述第二控制电压的控制下产生第二红外辐射，所述热电堆将所述第二红外辐射转化为第二电压差信号，所述发热电阻在所述第三控制电压的控制下产生第三红外辐射，所述热电堆将所述第三红外辐射转换为第三电压差信号，所述放大器用于对所述第二电压差信号和所述第三电压差信号进行放大，所述信号处理模块还用于根据所述第二控制电压、放大后的所述第二电压差信号和所述本地温度值，获得第三电学响应率，所述信号处理模块还用于根据所述第三控制电压、放大后的所述第三电压差信号和所述本地温度值，获得第四电学响应率，所述自测试响应分析模块用于根据放大后的所述第二电压差信号、放大后的所述第三电压差信号、所述第三电学响应率、所述第四电学响应率和所述本地温度值，基于概率的鲁棒性异方差神经网络对所述自校准红外热电堆温度传感器的温度检测的准确度进行判断。