[发明专利]一种基于热电偶冷端补偿技术的测温装置

说明书

技术领域

本发明属于温度检测技术领域，特别是涉及一种基于热电偶冷端补偿技术的测温装置。

背景技术

热电偶具有测量精度高，范围广，构造简单等特点，在很多应用中，热电偶被作为一种典型的，精确测量温度的方法，在使用过程中，由于其工作原理的限制，易受到周围环境温度等因素的影响，会产生很大的误差；因此，在热电偶测温系统中，冷端补偿占有重要的地位。现在常用的热电偶冷端补偿的方法有冰点器法、补偿导线法、热电势修正法等。其中冰点器法需用到恒温装置，操作较繁琐，不适用于工业测量，补偿导线法需将冷端导线延长置于温度较温度的环境中，也不适用于现场测量，热电势修正法不适于在各种不同的温度场中进行测量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于热电偶冷端补偿技术的测温装置。

为了达到上述目的，本发明提供的基于热电偶冷端补偿技术的测温装置包括：热电偶、模拟电路、冷端补偿部、AD转换及存储模块和数据后处理部；其中：热电偶为放置在测试点的温度采集传感器，其与模拟电路相连接，用于采集被测量点的温度，将温度信号转化成电量信号，并将其传送给模拟电路；

模拟电路由输入滤波和放大电路组成，其与AD转换及存储模块相连接，用于对热电偶输出端模拟信号进行滤波和放大，以满足AD转换的要求；

冷端补偿部为安装在本装置机箱内的温度传感器，其与AD转换及存储模块相连接，用于采集室内环境温度作为冷端温度，以便实现冷端温度补偿；

AD转换及存储模块由AD转换器和存储器构成，其与数据后处理部相连接，其中AD转换器具有两个采集端口，能够分别对热电偶所采集的测试点温度值和冷端补偿部所采集的冷端补偿温度值进行模数转换，得到的数据由存储器储存；

所述的数据后处理部由具有运算功能的数字处理器构成，用于对采集到的测试点温度值和冷端温度补偿值进行补偿运算，得到补偿后的测试点温度值。

所述的冷端补偿部采用DS600模拟输出温度传感器。

所述的AD转换及存储模块和数据后处理部能够用具有AD转换功能的微控制器芯片来代替。

所述的数据后处理部上设有USB接口。

本发明提供的基于热电偶冷端补偿技术的测温装置是将DS600模拟输出温度传感器作为冷端补偿端，利用其输出电压与温度成正比、同步高速采集、触发及工作参数可调等独特的特性，可精确、快速测量冷端的温度，所测温度值准确可靠，从而达到冷端补偿的目的，且操作简单可靠。

附图说明

图1为本发明提供的基于热电偶冷端补偿技术的测温装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于热电偶冷端补偿技术的测温装置进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的基于热电偶冷端补偿技术的测温装置包括：热电偶1、模拟电路2、冷端补偿部3、AD转换及存储模块4和数据后处理部5；其中：热电偶1为放置在测试点的温度采集传感器，其与模拟电路2相连接，用于采集被测量点的温度，即将温度信号转化成电量信号，并将其传送给模拟电路2；

模拟电路2由输入滤波和放大电路组成，其与AD转换及存储模块4相连接，用于对热电偶1输出端模拟信号进行滤波和放大，以满足AD转换的要求；

冷端补偿部3为安装在本装置机箱内的温度传感器，其与AD转换及存储模块4相连接，用于采集室内环境温度作为冷端温度，以便实现冷端温度补偿；

AD转换及存储模块4由AD转换器和存储器构成，其与数据后处理部5相连接，其中AD转换器具有两个采集端口，能够分别对热电偶1所采集的测试点温度值和冷端补偿部3所采集的冷端补偿温度值进行模数转换，得到的数据由存储器储存；

所述的数据后处理部5由具有运算功能的数字处理器构成，用于对采集到的测试点温度值和冷端温度补偿值进行补偿运算，得到补偿后的测试点温度值。

所述的冷端补偿部3采用Dallas Semiconductor公司的DS600，这是一款在业界成本最低，精度高达±0.5℃的模拟输出温度传感器，该器件在工厂经过校准，具有线性电压输出特性，易于使用、设计简单，适用于电池管理、打印机、磁盘驱动和便携式设备；DS600在-40℃至+125℃范围内，输出保持极佳的线性特性，采用热增强型封装能够快速响应温度的变化，而不是由于芯片本身的功耗。使用DS600模拟输出温度传感器进行温度测量时无需采用线性电路、高精度放大器及冷端补偿等其他电路。