阅读说明：本技术 一种多路热电偶温度输入信号的分时处理的方法及系统 (Time-sharing processing method and system for temperature input signals of multiple thermocouples ) 是由 宋长营 李铁军 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种多路热电偶温度输入信号的分时处理的方法及系统,包括以下工序：步骤S1：定时启动排放温度测试设备,单片机接收记录当前通道的数据；步骤S2：单片机通过GPIO输出信号给多路转换开关,改变热电偶温度测点的通道将当前通道导通,并关闭已经采样完毕的通道；步骤S3：循环上述步骤S1到步骤S2,直至将所有通道的温度记录完成；步骤S4：由于从打开通道到通道工作稳定需要一段时间,而主程序定时器将在下一个间隔时刻开始下一次读取操作,期间的间隔就用于稳定通道工作。本发明通过分时利用前置芯片的工作能力,将多路温度信号通过多路开关转换分时地使用前置采样芯片,实现使用一个芯片将多路温度信号输入单片机的效果,达到降低成本的目标。(The invention provides a time-sharing processing method and a time-sharing processing system for temperature input signals of a plurality of thermocouples, which comprise the following procedures: step S1: starting the discharge temperature testing equipment at fixed time, and receiving and recording data of the current channel by the singlechip; step S2: the single chip microcomputer outputs signals to the multi-path change-over switch through the GPIO, changes a channel of the thermocouple temperature measuring point, conducts the current channel and closes the channel which is sampled completely; step S3: looping the above steps S1 to S2 until the temperature recording of all channels is completed; step S4: since it takes a while from opening the channel until the channel operation is stable, the main program timer will start the next read operation at the next interval, and the interval therebetween is used to stabilize the channel operation. The invention uses the working capacity of the preposed chip in a time-sharing way, converts the multipath temperature signals through the multiway switch and uses the preposed sampling chip in a time-sharing way, realizes the effect of inputting the multipath temperature signals into the singlechip by using one chip, and achieves the aim of reducing the cost.)

一种多路热电偶温度输入信号的分时处理的方法及系统

技术领域

本发明主要涉及信号处理领域，尤其涉及一种多路热电偶温度输入信号的分时处理的方法。

背景技术

柴油机排放技术的最新标准已达到国六阶段。在这一阶段的排放后处理技术方案中，要通过DOC、DPF、SCR等多种后处理器实现串联运行，对柴油机排出的废气进行处理，分别实现对HC、CO的催化氧化，对颗粒成分的过滤，对NOX成分的催化还原处理。这需要实时地掌握各个节点，即每台设备入口和出口的温度状态，以实现对后处理器工作的控制。

现有测量排气温度的技术，主要是采用多路热电偶分路输出到前置芯片，前置芯片将针对热电偶信号进行增强放大、AD转换、温度计算、数据整理和SPI传送，将获得的温度数据传送给单片机来汇总。

随着国六阶段技术在国内汽车产业的实际落地，针对排放温度测试设备的需求量在扩大。近年来针对温度热电偶测量的技术，已经被高度集成在热电偶温度信号处理的前置芯片中。而前置芯片构成了产品成本中的较大比例。同类产品在竞争中带来的压力，造成对其成本的控制要求的逐渐强化，使得我们需要考虑如何通过减少使用前置芯片来降低产品成本。

已公开中国发明专利，申请号CN201410098835.5，专利名称：多路K型热电偶信号采集方法，申请日：2014-03-14，本发明涉及一种多路K型热电偶信号采集方法，包含八个部分：热电偶信号转换电路、电压参考电路、32路模拟复用电路、低通差分信号转换电路、 ADC转换电路、微处理器电路、电源电路和RS485电路；以STM32F407 系列ARM微处理器为主，完成32路模拟数据选通复用、AD模拟信号采集、软件滤波算法处理、AD数据组帧、RS485总线通信等功能。热电偶信号转换电路将热电偶输出电压信号转换为5mV/℃的形式输出。该方法采用32路模拟选通复用器依次对热电偶选通，然后进行温度数据采集。采用RS485总线方式进行数据传输，既可满足远距离传输要求，又可满足多个采集节点在同一个系统中运行的要求。采用16 位差分ADC的采集方式，既可满足精度要求，又降低噪声干扰，使该方法具有良好的环境适应性。

发明内容

本发明提供一种多路热电偶温度输入信号的分时处理的方法，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多路热电偶温度输入信号的分时处理的方法，包括以下工序：

步骤S1：定时启动排放温度测试设备，单片机接收记录当前通道的数据；

步骤S2：单片机通过GPIO输出信号给多路转换开关，改变热电偶温度测点的通道将当前通道导通，并关闭已经采样完毕的通道；

步骤S3：循环上述步骤S1到步骤S2，直至将所有通道的温度记录完成；

步骤S4：由于从打开通道到通道工作稳定需要一段时间，而主程序定时器将在下一个间隔时刻开始下一次读取操作，期间的间隔就用于稳定通道工作。

一种多路热电偶温度输入信号的分时处理的系统，其特征在于，包括DOC前、DPF前、SCR前和SCR后4个热电偶温度测点均通过多路转换开关将温度切换传输至前置芯片，所述前置芯片将温度吸纳好转换成地址线信息号传输至单片机，所述单片机通过开关调节实现对导通对象的调整。

本发明的有益效果：通过分时利用前置芯片的工作能力，将多路温度信号通过多路开关转换分时地使用前置采样芯片，实现使用一个芯片将多路温度信号输入单片机的效果，达到降低成本的目标。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的结构图。

具体实施方式

如图1-2所示可知，本发明包括以下工序：

步骤S1：定时启动排放温度测试设备，单片机接收记录当前通道的数据；

步骤S2：单片机通过GPIO输出信号给多路转换开关，改变热电偶温度测点的通道将当前通道导通，并关闭已经采样完毕的通道；

步骤S3：循环上述步骤S1到步骤S2，直至将所有通道的温度记录完成；

步骤S4：由于从打开通道到通道工作稳定需要一段时间，而主程序定时器将在下一个间隔时刻开始下一次读取操作，期间的间隔就用于稳定通道工作。

在使用中，结合多路转换开关的硬件配置和控制软件，将能用一片前置芯片完成多路热电偶传感器的温度采样，较有效地降低了排气温度测量的硬件成本。

此外实现分时控制的关键，在于同一时刻，地址线的输出指向，确定了此时导通的一路输入信号的具体归属。而此时(地址改变完，经历一段延迟)，单片机从前置芯片获得的数据即为与地址线指向通道获得的温度信号。

一种多路热电偶温度输入信号的分时处理的系统，其特征在于，包括DOC前、DPF前、SCR前和SCR后4个热电偶温度测点均通过多路转换开关将温度切换传输至前置芯片，所述前置芯片将温度吸纳好转换成地址线信息号传输至单片机，所述单片机通过开关调节实现对导通对象的调整。

使用中，设T1、T2、T3、T4分别代表DOC前、DPF前、SCR前和 SCR后4个热电偶温度测点，本技术方案通过多路转换的方式，共用一个前置处理芯片，将前置芯片的数量需求降到最小。

如图2所示，采用的多路转换开关是一种专用的集成电路芯片，专门用于热电偶电路的多路转接。

可以同时将热电偶的双路接线同时做切换转移。用于切换控制的是一组地址线，由单片机通过GPIO的输出，控制地址线的电位，实现对导通对象的调整。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。