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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及傳感器精度校準測量的,具體而言,涉及三線傳感器的免校準測量方法。
技術介紹
1、在現有技術中,對于三線制傳感器的信號采集,普遍采用惠斯通電橋電路的方式,將被測傳感器接入電橋,利用電橋的平衡原理,可以計算出被測傳感器的阻值,進而推導出其它參數。
2、但在實際應用中,導線線阻對測量數據的影響無法完全消除,橋臂引入的非線性變量難以處理,環境溫度變化也會影響測量的準確度,在使用時需要根據不同的采樣需求、不同的環境條件,考慮不同的影響因子,對電路或計算方法進行修正補償,以得到準確的測量結果。
3、由此可見,采用惠斯通電橋電路的方式,其電路設計難度較高,進行運算時要考慮的影響因素也較多。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供三線傳感器的免校準測量方法,采用等精度的測量方法,采集傳感器電路上多點的電壓值來進行計算,消除了導線線阻對測量結果的影響,也不會引入其它非線性變量,旨在解決現有技術中在使用時需要根據不同的采樣需求、不同的環境條件,考慮不同的影響因子,對電路或計算方法進行修正補償,以得到準確的測量結果的問題。
2、本專利技術是這樣實現的,三線傳感器的免校準測量方法,具體包括以下步驟:
3、s101:獲取三線傳感器電路,以及三線傳感器電路中傳感器導通電阻、傳感器導線電阻以及精密電阻的排布方式;
4、s102:獲取三線傳感器電路中傳感器導線電阻的電壓值,并獲取當前傳感器導通電阻兩端電壓值;
5、s103:
6、s104:獲取多個精密電阻的兩端的采集點上獲取當前電壓,以獲取多個精密電阻的當前電壓值,最終獲取精密電阻在三線傳感器電路中的總電壓值;
7、s105:獲取感器導通電阻與精密電阻之間的邏輯關系,并依據邏輯關系獲取傳感器導通電阻的電阻值,即完成三線傳感器的免校準測量。
8、進一步地,在s101中,獲取三線傳感器電路,以及三線傳感器電路中傳感器導通電阻、傳感器導線電阻以及精密電阻的排布方式,包括:
9、三線傳感器電路包括差分adc采集電路圖與單端adc采集電路圖,所述差分adc采集電路圖中設置有單刀雙擲開關,用于調整不同采集點的電壓值;
10、獲取差分adc采集電路圖與單端adc采集電路圖中的傳感器導通電阻為rpt,傳感器導線電阻為rx1=rx2=rx3=rx,rref1、rref2為0.1%、5-20ppm的精密電阻,rref1、rref2根據rpt最佳工作電流選取合適的值。
11、進一步地,在差分adc采集電路中,獲取傳感器導通電阻rpt兩端電壓值,包括:
12、分別記rx1、rx2、rx3兩端電壓為vrx1、vrx2、vrx3;
13、因rx1=rx2=rx3=rx,所以vrx1=vrx2=vrx3=vrx;
14、記rpt兩端電壓為vrpt。
15、進一步地,在差分adc采集電路中,獲取ab、ac電壓差,包括:
16、將單刀雙擲開關拔到3號腳采集到a、b間的的電壓差,記為vab,
17、則有:vab=vrx1+vrpt=vrx+vrpt;
18、將單刀雙擲開關拔到2號腳采集得a、c間的電壓差,記為vac,
19、則有:vac=vrx1+vrx2+vrpt=2vrx+vrpt。
20、進一步地,在差分adc采集電路中,精確傳感器導通電阻rpt兩端電壓值,包括:
21、假設2vab-vac;
22、則有:2vab-vac=2vrx+2vrpt-2vrx-vrpt=vrpt;
23、由此可精確得到rpt兩端的電壓差:
24、vrpt=2vab-vac。
25、進一步地,在差分adc采集電路中,獲取傳感器導通電阻rpt的電阻值,包括:
26、記rref1和rref2兩端電壓為vref1、vref2。
27、設rref=rref1+rref2,vref=vref1+vref2;
28、則有:vref=vcc-vac
29、推斷出:
30、可得的阻值為:
31、由上述算式精確得到傳感器導通電阻rpt的阻值和兩端電壓。
32、進一步地,在單端adc采集電路中,獲取傳感器導通電阻rpt兩端電壓值,包括:
33、分別記rx1、rx2、rx3兩端電壓為vrx1、vrx2、vrx3;
34、因rx1=rx2=rx3=rx,所以:
35、vrx1=vrx2=vrx3=vrx;
36、記rref兩端電壓差為vref。
37、進一步地,在單端adc采集電路中,獲取采集點a、采集點b電壓差,包括:
38、通過adc1采集到a點的電壓值,記為va,則有:
39、va=vrx2+vref=vrx+vref;
40、通過adc2采集得b點的電壓值,記為vb,則有:
41、vb=vref;
42、記rpt兩端電壓差為vrpt,則有
43、vrpt=vcc-va-vrx1;=vcc-vrx-vref-vrx1;=vcc-2vrx-vref。
44、進一步地,在單端adc采集電路中,精確傳感器導通電阻rpt兩端電壓值,包括:
45、由于:vcc-2va+vb=vcc-2vrx-2vref+vref;=vcc-2vrx-vref;
46、所以:vrpt=vcc-2va+vb;
47、即獲得傳感器導通電阻rpt兩端電壓的精確數值。
48、進一步地,在單端adc采集電路中,獲取傳感器導通電阻rpt的電阻值,包括:
49、根據rpt與精確電阻之間的邏輯關系:
50、得出傳感器導通電阻
51、由上述算式精確得到傳感器導通電阻rpt的阻值和兩端電壓。
52、與現有技術相比,本專利技術提供的三線傳感器的免校準測量方法,具備以下有益效果:
53、1、采用本技術方案等精度的測量方法,采集傳感器電路上多點的電壓值來進行計算,消除了導線線阻對測量結果的影響,也不會引入其它非線性變量;
54、2、由于采用精密電阻,環境溫度的變化對其影響很小,基本不會對測量結果產生影響,由此可以精確得到三線制傳感器的相關參數。
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1.三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,具體包括以下步驟:
2.如權利要求1所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在S101中,獲取三線傳感器電路,以及三線傳感器電路中傳感器導通電阻、傳感器導線電阻以及精密電阻的排布方式,包括:
3.如權利要求2所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在差分ADC采集電路中,獲取傳感器導通電阻Rpt兩端電壓值,包括:
4.如權利要求3所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在差分ADC采集電路中,獲取ab、ac電壓差,包括:
5.如權利要求4所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在差分ADC采集電路中,精確傳感器導通電阻Rpt兩端電壓值,包括:
6.如權利要求5所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在差分ADC采集電路中,獲取傳感器導通電阻Rpt的電阻值,包括:
7.如權利要求6所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在單端ADC采集電路中,獲取傳感器導通電阻Rpt兩端電壓值,包括:
8.如權利要求7所述的三線傳感器的
9.如權利要求8所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在單端ADC采集電路中,精確傳感器導通電阻Rpt兩端電壓值,包括:
10.如權利要求9所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在單端ADC采集電路中,獲取傳感器導通電阻Rpt的電阻值,包括:
...【技術特征摘要】
1.三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,具體包括以下步驟:
2.如權利要求1所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在s101中,獲取三線傳感器電路,以及三線傳感器電路中傳感器導通電阻、傳感器導線電阻以及精密電阻的排布方式,包括:
3.如權利要求2所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在差分adc采集電路中,獲取傳感器導通電阻rpt兩端電壓值,包括:
4.如權利要求3所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在差分adc采集電路中,獲取ab、ac電壓差,包括:
5.如權利要求4所述的三線傳感器的免校準測量方法,其特征在于,在差分adc采集電路中,精確傳感器導通電阻rpt兩端電壓值,包括:
6.如...
【專利技術屬性】
技術研發人員:張濤,馮鳴,石國雍,歐善斌,鄒志輝,姚宗旺,
申請(專利權)人:廣東源泉科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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