阅读说明：本技术 一种带补偿算法的测温系统 (Temperature measurement system with compensation algorithm ) 是由 魏伟 李斌 顾豪贝 杨亚东 王伟 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：一种带补偿算法的测温系统,包括用于采集温度数据的热敏器件、与热敏器件通信连接的信号处理模块、与信号处理模块通信连接的运算模块,信号处理模块用于将热敏器件采集的温度数据转换为运算模块能够处理的数据,运算模块根据自身的拟合算法对数据进行补偿运算,从而得出接近真实温度的测量值。该系统可以将热敏器件等各种温度传感器集成在电路板上,使测温结构模块化,方便自动化装配,具备可更换性。由于使用电路板内层的导热铜层传导端子温度,有较高的热损耗,导致测温精度不准确,因而该系统采集不同条件下的实验测温数据后得出拟合算法,再通过拟合算法对实测的测量值进行校准补偿,得出最接近真实值的温度数值,提高测量精度。(The utility model provides a take temperature measurement system of compensation algorithm, is including the thermosensitive device that is used for gathering temperature data, with thermosensitive device communication connection's signal processing module, with signal processing module communication connection's operation module, the signal processing module is used for converting the temperature data that thermosensitive device gathered into the data that operation module can handle, and operation module carries out compensation operation to data according to the fitting algorithm of self to reacing the measured value of being close to true temperature. The system can integrate various temperature sensors such as thermosensitive devices and the like on a circuit board, so that the temperature measuring structure is modularized, convenient for automatic assembly and has replaceability. Because the temperature of the heat conduction copper layer conduction terminal of the inner layer of the circuit board is used, the temperature measurement precision is inaccurate due to high heat loss, so that the system acquires experimental temperature measurement data under different conditions to obtain a fitting algorithm, and then calibrates and compensates the measured value by the fitting algorithm to obtain a temperature value closest to a true value, thereby improving the measurement precision.)

一种带补偿算法的测温系统

技术领域

本发明涉及测温技术领域，具体涉及一种带补偿算法的测温系统。

背景技术

国标GB/T18487.1-2015中描述额定充电电流大于16A的应用场合，例如，供电插座、车辆插座等，均应设置温度监控装置，供电设备、电动汽车应具备温度检测和过温保护功能。

上述设备的电路板上插装有多个端子，当前检测端子温度的方案为将温度传感器直接贴到端子壁上来测量温度，该方案不具备可更换性，结构复杂，不方便安装和无法自动化装配，并且误差较大，难以实时显示端子当下温度。

发明内容

针对上述现有方案不方便检测温度的技术问题，本发明的目的在于提供一种带补偿算法的测温系统。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种带补偿算法的测温系统，包括用于采集温度数据的热敏器件、与热敏器件通信连接的信号处理模块、与信号处理模块通信连接的运算模块，信号处理模块用于将热敏器件采集的温度数据转换为运算模块能够处理的数据，运算模块根据自身的拟合算法对数据进行补偿运算，从而得出接近真实温度的测量值。

进一步的，所述热敏器件集成设置在电路板表面的绝缘层上，电路板内层设置导热层，导热层将被测物体发出的热量传递至热敏器件所在位置处。

进一步的，所述导热层为导热铜层，所述绝缘层为FR-4绝缘层。

进一步的，所述被测物体为端子，端子插装在电路板上。

进一步的，所述电路板上设置插装孔，端子插装在插装孔内，插装孔内壁与导热层热导通。

进一步的，所述热敏器件利用电阻特性测量温度，对应的，信号处理模块设置为电阻网络信号处理模块，用于将热敏器件的采集的数据转为电压信号。

进一步的，所述运算模块自身的拟合算法根据采集的实验数据计算拟合得出。

进一步的，所述热敏器件采集在不同升温速率条件下、不同电流通流条件下的实验温度数据，实验温度数据经过处理传递给运算模块，运算模块将采集到的实验温度数据代入公式F（x）=a_nxⁿ+a_n-1x^n-1+…a₁x¹+b，其中x为测得的实验温度数据，各种端子处在不同的条件下有不同的实验温度数据，根据多个测得的实验温度数据，计算得出该方程，从而得出运算模块的拟合算法。

与现有技术相比，该发明的有益之处在于：该系统可以将热敏器件等各种温度传感器集成在电路板上，使测温结构模块化，方便自动化装配，具备可更换性。由于使用电路板内层的导热铜层传导端子温度，有较高的热损耗，导致测温精度不准确，因而该系统采集不同条件下的实验测温数据后得出拟合算法，再通过拟合算法对实测的测量值进行校准补偿，得出最接近真实值的温度数值，提高测量精度，增加该系统的可行性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种带补偿算法的测温系统实施例中电路板的局部结构示意图；

图2为本发明一种带补偿算法的测温系统实施例的原理框图。

【附图标记】

1-导热铜层，2-FR-4绝缘层，3-热敏器件，4-热量传输方向，5-电阻网络信号处理模块，6-MCU。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一种带补偿算法的测温系统的一个实施例，如图1至图2所示。该系统包括热敏器件3，热敏器件3集成安装在设备的电路板上。电路板内层为导热层，导热层通常为导热铜层1，外层为绝缘层，热敏器件安装在绝缘层上，在本实施例中，绝缘层为FR-4绝缘层2，热敏器件3安装在FR-4绝缘层2上。电路板上设置多个用于插装被测物体的插装孔，被测物体通常为端子，插装孔内壁的材质为铜，且插装孔与导热铜层1热导通。

热敏器件3与信号处理模块通信连接，信号处理模块与运算模块通信连接。热敏器件3可以随时采集各种端子在不同升温速率条件下以及不同电流通流条件下的温度数据。热敏器件3在本实施例中，主要利用其在不同温度下的电阻特性来测量温度，因此信号处理模块采用电阻网络信号处理模块5，用于采集热敏器件发出的温度数据信号，并将接收的温度数据信号转换为运算模块可以处理的温度数据信号。运算模块根据自身存储的拟合算法对测得的温度数据信号进行处理，运算模块可以是后级运算单元或MCU，在本实施例中，采用MCU6（微控制单元）。

电路板在使用过程中，端子产生的热量通过插装孔、导热铜层1导热，传导方向为如图1所示的热量传输方向4。热量通过电路板的FR-4绝缘层2传导给热敏器件3。热敏器件3采集的温度数据信号经过电阻网络信号处理模块5的处理，转换为MCU6能够处理的电压信号，电压信号与热敏器件3产生的温度数据信号一一对应。电阻网络信号处理模块5输出的温度数据信号传递给MCU6，MCU6根据自身的拟合算法对温度数据进行补偿运算，补偿温度差，得到更加精确的温度测量值，提高该系统在各种环境下的测温精度。

MCU6自身的拟合算法根据采集到的实验温度数据计算拟合得出，具体为：通过热敏器件3采集各种端子在不同升温速率条件下、不同电流通流条件下的实验温度数据，实验温度数据经过处理传递给MCU，MCU 将采集到的实验温度数据代入公式F（x）=a_nxⁿ+a_n-1x^n-1+…a₁x¹+b，其中x为测得的实验数据，各种端子处在不同的条件下有不同的实验温度数据，根据多个测得的实验温度数据，计算得出该程，从而得出MCU的拟合算法。因为各种端子可能处于不同的环境中，该拟合算法的方程有多个，在实际应用中，MCU根据具体情况，根据合适的拟合算法计算出更加精确的测量值。

该系统可以将热敏器件或其它各种用于测温的温度传感器集成在电路板上，使测温结构模块化，方便自动化装配，具备可更换性。由于使用电路板内层的导热铜层传导端子温度，有较高的热损耗，导致测温精度不准确，因而该系统采集不同条件下的测温数据后得出拟合算法，再通过拟合算法对测量值进行校准补偿，提高测量精度，增加该系统的可行性。

尽管已经展示和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。