[发明专利]热电堆优化测温方法

说明书

本发明涉及一种热电堆优化测温方法，其将热电堆传感器采集到的数据经判断后通过运算放大器根据情况放大，放大后的信号再由单片机及搭载于单片机上的算法程序进行优化，使得热释电传感器高温测量范围可达400摄氏度。提高了热电堆的采温范围，从而可将目前市面上热电堆高温部分采集范围提升至400℃左右，增加了热电偶在市场上的应用场景。本发明与现有的测温技术相比，本发明在温度测量方法上结合了不同信号放大情况及算法优化，创新优化了现有的测温方法，将测温范围提升了几个档次，而且对硬件改进难度低，成本低，效果好。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及热电堆优化测温方法。

背景技术

目前市面上可见的非接触式高温测量基本上都是使用红外摄像头对目标物体采集红外光、配合对应预测算法从而使得红外摄像头传感器可测温度，这种非接触式高温测量方案成本极高。热释电测量和红外测量一样，都是非接触式，且热释电相对于红外传感器造价低廉得多。热电堆传感器属于热释红外传感器，其利用热量在往外辐射时会导致某些金属材料会产生电势差效应，通过判断电势差即可反向推导出当前被测物体的具体温度。但热释电由于两端电势差感应十分微弱，一般会淹没在环境所带来的干扰中。目前我国现有的热电堆传感器在测温时，温度仅能测量-40℃~120℃，无法测量更高温度。

因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种能够测量温度大于120℃的热电堆传感技术。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供能够测量较高温度的热电堆优化测温方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种热电堆优化测温方法，其适用于热电堆传感装置，热电堆传感装置包括有热电堆传感器和控制采集板，热电堆传感器与控制器采集板电信号连接，控制器采集板集成有单片机和运算放大器；

热电堆优化测温方法包括有以下主要步骤：

（1）热电堆传感器初始化；

（2）热电堆传感器采集数据并将数据信号传输给运算放大器；

（3）运算放大器根据信号情况分别进行处理，

当监测温度对应的电压值≤1000nV时，运算放大器启用第一级放大并将放大后信号传递给单片机；

当监测温度对应的电压值＞1000nV时，运算放大器同时启用第一级和第二级放大并将放大后的信号传递给单片机；

（4）单片机对运算放大器放大后的信号进行优化处理；

（5）单片机输出优化后的数据结果。

优选的，步骤（4）中，信号数据通过以下公式进行优化，

4.1 优化直流分量公式：

A：最终经过算法计算后输出的数据值；

X1：实际测试到的数据温度值；

A1：叠加的直流分量值；

X2：理论数据下数据电压值；

4.2 优化热电堆传感器内的NTC电阻公式：

，

T：温度；

R：实测电阻。

优选的，优化处理中，实际测试到的数据温度值通过测得的电压转换得到。

优选的，步骤（4）优化算法利用计算机语言编写对应软件程序并搭载于单片机。

优选的，适用于广州德芯半导体科技有限公司型号为DX-TRS-1.0的热电堆传感器。

优选的，单片机具有ADC功能，单片机接收信号时使用ADC功能将输入的模拟信号转化为数字信号。

优选的，步骤（3）中的温度数据由测得的电压转换计算得到。

优选的，