[发明专利]一种高温柜样品盒的测温装置及其测量方法

权利要求书

1.一种针对高温柜样品盒的测温装置，设置在高温柜中，其特征在于，所述装置包括：热电偶测量模块、第一温度传感器和信号处理电路板；

所述热电偶测量模块，用于测量高温柜样品盒中测量点的温度；热电偶安装在陶瓷安瓿上；

所述第一温度传感器，用于测量热电偶测量模块的冷端温度；

所述信号处理电路板，用于对热电偶测量模块测量的环境温度进行处理，并使用第一温度传感器测量的热电偶冷端温度作为补偿，从而获得高温柜样品盒中测量点的温度；

所述信号处理电路板包括：AD转换板和MCU通讯接口板；

所述AD转换板，用于对热电偶测量模块和第一温度传感器测量的温度分别进行数模转换；

所述MCU通讯接口板，用于对热电偶测量模块和第一温度传感器测量的温度经数模转换后的数据进行处理，包括：硬件滤波和软件滤波，最终获得测量的高温柜样品盒中测温点的温度；

所述装置还包括：信号连接板和隔离模块；

所述信号连接板，用于连接MCU通讯接口板和高温柜的控制模块，将测量的温度传递到高温柜的控制模块；

所述隔离模块，包括：电源隔离器、AD转换隔离器和通讯接口隔离器；

所述电源隔离器，用于将高温柜控制模块提供的电源，通过隔离之后接入到高温柜样品盒测温电路中；

所述AD转换隔离器，用于将MCU通讯接口板与AD转换板隔离；

所述通讯接口隔离器，用于隔离高温柜的控制模块与测温装置之间的通讯接口电连接关系。

2.根据权利要求1所述的针对高温柜样品盒的测温装置，其特征在于，所述热电偶测量模块，包括5个热电偶；所述5个热电偶分别测量样品盒中5个测温点处的温度，并分别传输到信号处理电路板中。

3.根据权利要求1所述的针对高温柜样品盒的测温装置，其特征在于，所述装置还包括第二温度传感器，用于测量信号处理电路板的温度。

4.一种针对高温柜样品盒的测温方法，基于权利要求1-3之一所述的装置实现，该方法包括以下步骤：

步骤S1.使用热电偶测量模块测量高温柜样品盒中5个点的温度；

步骤S2.使用第一温度传感器测量热电偶测量模块的冷端温度；

步骤S3.对步骤S1中热电偶测量模块测量的温度和步骤S2中第一温度传感器测量的冷端温度分别进行模数转换得到相应的数字信号；

步骤S4.对步骤S3中得到的数字信号进行硬件滤波和软件滤波处理，并使用冷端温度对热电偶测量的温度信号进行补偿，最终获得高温柜样品盒中5个测温点的温度。

5.根据权利要求4所述的针对高温柜样品盒的测温方法，其特征在于，所述S4中，软件滤波具体包括以下步骤：

步骤S4-1.使用均值滤波算法：连续选取A个采样值进行算数平均运算；

步骤S4-2.使用二阶滤波算法：设定采样间隔时间，并连续采样B个数据；

步骤S4-3.将这B个数据分为C组，每一组D个数据的处理方式是：去掉一个最小值和最大值，剩余的(D-2)个数据相加再除以(D-2)，得到D个数据的滤波结果；每组得到一个滤波数据，如此得到C个数据；对这C个数据再去掉一个最小值和最大值，剩余的(C-2)个数据相加再除以(C-2)；得到最终的滤波结果X_i，代码中采用冒泡排序法实现；

步骤S4-4.使用一阶滤波算法：设置权重系数α和β；将本次滤波得到的结果X_i乘以α，上一次滤波得到的结果X_i-1乘以β，相加得到本次最终采样结果S_i,表达式为：，其中。