[发明专利]基于双线性插值的多通道温度采集系统的冷端温度估计方法

权利要求书

1.基于双线性插值的多通道温度采集系统的冷端温度估计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、通过冷端RTD采集电路获取待测面上多个冷端热敏电阻的温度值；所述冷端热敏电阻的数量至少为五个，多个冷端热敏电阻中有一个位于待测面中心，其余冷端热敏电阻围绕待测面中心均匀分布在待测面四周；热电偶在待测面上的装配位置位于所述多个冷端热敏电阻围成的区域内；

S2、依据S1步骤得到的多个冷端热敏电阻的温度值，通过双线性插值的方法估算待测面中各待测点的温度预估值；利用该温度预估值计算温度衰减的权重系数；通过K近邻算法得到冷端热敏电阻的近邻点，将得到的近邻点代入到LLE算法模型中，同时将利用温度预估值计算得到温度衰减的权重值代入到LLE算法模型中，计算得到冷端热敏电阻的近邻点的温度值；然后以该近邻点为初始点计算该近邻点的K近邻点的温度值，依次类推，进而计算得到待测面上各待测点的实际温度值。

2.如权利要求1所述的基于双线性插值的多通道温度采集系统的冷端温度估计方法，其特征在于：所述LLE算法模型具体为：

式中，T_i表示待测点i的实际温度值；k表示迭代次数；j表示待测点i的第j个临近点，T_ji表示待测点i的第j个临近点的温度值；w_ji表示待测点i的第j个临近点的温度衰减的权重系数。

3.如权利要求1或2所述的基于双线性插值的多通道温度采集系统的冷端温度估计方法，其特征在于：利用该温度预估值计算温度衰减的权重系数的具体过程如下所示：

上式(2)中，N_i＝[x_Ai,x_Bi,x_Ci,x_Di,x_Ei]，表示依据五个冷端热敏电阻的温度值，A、B、C、D、E分别代表五个冷端热敏电阻；

将S_i看作局部协方差矩阵即S_i＝(x_i-N_i)^T(x_i-N_i) (3)；

则上式(2)可写为

运用拉格朗日乘子法，则

最终得到温度衰减的权重系数计算公式如下所示：

上式中，w_i表示温度衰减的权重系数；^T表示矩阵转置；s.t.表示约束条件；N表示待测点总数；x_i表示待测点；Φ(w)表示权重系数矩阵；1_q表示q×1的元素全为1的列向量；k代表迭代次数；

将五个冷端热敏电阻的温度值及依据该五个热敏电阻的温度值通过双线性插值的方法估算得到的待测点的温度预估值代入到上式(6)中，计算得到温度衰减的权重系数。

4.如权利要求1或2所述的基于双线性插值的多通道温度采集系统的冷端温度估计方法，其特征在于：所述多通道温度采集系统包括置于待测工业环境的多个热电偶传感器和置于冷端环境的嵌入式多通道采集装置，多个热电偶传感器分别与所述嵌入式多通道采集装置通过导线连接；所述嵌入式多通道采集装置包括热电偶采集电路、冷端RTD采集电路和异构处理器。

5.如权利要求4所述的基于双线性插值的多通道温度采集系统的冷端温度估计方法，其特征在于：所述热电偶采集电路包括调理电路和采集电路；所述调理电路用于对热电偶传感器产生的微小电压进行放大、滤波和定标模拟信号，经过调理后的信号可以适配采集电路中模数转换器的输入范围；所述采集电路为模数转换器，用于将经过调理的模拟信号转换为处理器可以处理的数字信号。