[实用新型]传感器温度补偿自适应系统

说明书

技术领域

本实用新型属于工业自动化中测量技术类，特别是一种为了克服温度漂移，向智能温度变送器设定温度补偿函数的自适应系统。

背景技术

温度变送器的输出信号,会因为环境温度变化严重影响测量的准确性，即产生温度漂移。传统的温度变送器基本上都是模拟式，模拟电子元件的的温度漂移符合对数特性，用同一种元件、一种参数的元件或同一函数对其补偿，由于电子元件的离散性，对每一台温度变送器温度漂移不是一样的，所以导致这些温度变送器品质不一致，相应的温度补偿函数也不同。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够适应品质不一的温度变送器设定出相应的温度补偿函数的温度补偿自适应系统。 

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案: 

传感器温度补偿自适应系统，包括温度变送器、操作器口、编程器或上位机、调温装置，

其中温度变送器包括依次相连的传感元件、输入电路、CPU处理电路，还包括与所述传感元件相连的热电阻输入恒流源，分别与输入电路、CPU处理电路相连的电源电路，所述传感元件分为彼此独立的测量传感元件与环境传感元件；

所述调温装置包括环境调温装置与测量调温装置，所述测量传感元件设于测量调温装置处，所述环境传感元件设于温度变送器内，而温度变送器设于环境调温装置的温度调控空间内；

所述CPU处理电路依次与操作器口、编程器相连。

进一步，所述输入电路、CPU处理电路之间还依次连接有运算放大电路部分、A/D转换电路。

进一步，所述输入电路还连接有输入电路基准电路。

所述编程器内预设有k-means算法、遗传算法或神经网络算法运算程序，所述CPU处理电路内预设有的温度检测程序。

上述温度补偿设定系统的使用方法：

步骤一：利用环境调温装置设定一个确定的环境温度，然后调节测量调温装置，编程器最终会获得与此次确定环境温度相对应的多组调温数据，其中每组调温数据包括环境传感元件检测的环境温度tn、测量传感元件检测的待测温度X、CPU处理电路经预设温度检测程序得出的关于待测温度的检测结果V；（在温度变送器中tn、X均是在输入电路中就被转化的对应电压值数字量，V直接就是CPU处理电路处理后的数字结果）

步骤二: 利用环境调温装置调整到另一个确定的环境温度，然后调节测量调温装置，获得与此次确定环境温度相对应的多组调温数据；

步骤三：数次重复步骤二，直至编程器得出达标的温度补偿函数为止，所述达标是指引入温度补偿函数后，待测物的测量输入值X与检测结果V呈线性变化。

上述环境温度均符合传感元件的工作温度要求。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构框图（未绘出环境调温装置、热电阻输入恒流源、电源电路）。

具体实施方式

传感器温度补偿自适应系统，包括温度变送器、操作器口、编程器或上位机、调温装置，

其中温度变送器包括依次相连的传感元件、输入电路、CPU处理电路，还包括与所述测量传感元件相连的热电阻输入恒流源，与输入电路、CPU处理电路相连的电源电路，所述传感元件分为彼此独立的测量传感元件与环境传感元件；

所述调温装置包括环境调温装置与测量调温装置，所述测量传感元件设于测量调温装置处，所述环境传感元件设于温度变送器内，而温度变送器设于环境调温装置的温度调控空间内；

所述CPU处理电路依次与操作器口、编程器相连，所述编程器内预设有k-means算法、遗传算法或神经网络算法，所述CPU处理电路内预设有的温度检测程序。

将温度变送器放在环境调温装置（如空调），将测量传感元件放入某种温调装置中，如具有调温功能的恒温箱（即本发明的测量调温装置）的温度调控空间内，环境传感元件是为了采集温度变送器的环境温度tn，而测量传感元件则用来检测恒温箱的温度X； CPU处理电路内预先设置了检测程序，在设定好温度补偿函数前，CPU处理电路可以直接得到变送器的温度检测结果V；具体实施过程中传感元件采用Cu50铜电阻，为了防止铜电阻产生热循环，造成测量的不准确性，铜电阻工作电流只取0.1mA这样量值（通过连接热电阻输入恒流源实现），转换梯度为0.0216mV /℃。

在温度变送器中tn、X均被转化为对应的电压值数字量，V直接就是数字结果，最后CPU处理电路会将tn、V、X作为一组数据输入到编程器中。通过环境调温装置与测量调温装置的调节可以得到多组数据。