电阻式温度传感器检定系统及方法_3

文档序号:8337680阅读:来源:国知局
[0045]标准电阻式温度传感器20作为检定被检电阻式温度传感器110时的参考标准。
[0046]数据采集器30包括采集通道,数据采集器30用于获取其采集通道的电阻值,其 中,数据采集器30的一采集通道的引线短接,例如将其最后一路的采集通道的引线短接。 为了清晰起见,本文将引线短接的采集通道称为修正通道,数据采集器30获取的该修正通 道的电阻值称为引线电阻值并记为r_amend,同时将数据采集器30获取的与标准电阻式温 度传感器20、被检电阻式温度传感器110电连接的采集通道的电阻值相应称为标准器采集 通道电阻值并记为R_sprt、被检器采集通道电阻值并记为R_test。
[0047]数据采集器30可以但不限于采用低热电势扫描开关模块与数字多用表构成。
[0048]在图1所示实施例中,恒温器11的工作区内只是示意性设置了一支标准电阻式温 度传感器20及一支被检电阻式温度传感器110,检定时,它们均通过引线分别与数据采集 器30的相应采集通道电连接。显然实际检定工作中被检电阻式温度传感器110的数量应 根据实际检定需求及数据采集器30所能够连接的电阻式温度传感器数量情况而定,不能 因此而理解为是限制本发明的范围,但是,标准电阻式温度传感器20应设置至少一支,这 点是公知的。
[0049]在一些实施例中,恒温器11和恒温器控制模块12可以集成在一起共同构成恒温 设备10,也可独自构成一种独立的设备,检定时相互间通过有线和/或无线连接即可。
[0050]第一通信接口模块40包括用于通过无线和有线连接来接收和输出信号、信息的 任何设备和电路,例如,第一通信接口模块40可以包括接收器、发送器、一个或多个天线、 以及一个或多个局域网、以太网连接等。第一通信接口模块40的具体设计和实现可以取决 于本发明的系统所期望操作的通信网络。
[0051]第一通信接口模块40所接收和输出的信号、信息,例如可以是但不限于数据采集 器30获取标准器采集通道电阻值、被检器采集通道电阻值,通过输入模块输入的信息诸如 检定点的温度值以及恒温性能参数:预定控温偏差值范围、预定检定前波动度、第二时间、 预定检定中波动度、第三时间、预定热平衡时间、巡检次数、第一时间、以及被检电阻式温度 传感器110的检定规程所规定的各检定点的标称电阻值、电阻值允许误差、电阻温度系数, 检定任务管理模块60用于控制数据采集器30启动控制信息等。为了清晰起见,本文将检 定点的温度值记为Tset,预定控温偏差值范围记为Ats,预定检定前波动度记为TfO,第二 时间记为t2,预定检定中波动度记为Tf1,第三时间记为t3,预定热平衡时间,巡检次数记 为n,第一时间记为tl。各检定点的温度值以及上各恒温性能参数的具体数值均由被检电 阻式温度传感器110的检定规程的相应规定确定,其中,第一时间为获取控温偏差值的时 间,根据恒温性能要求确定,第二时间为系统在进入检定阶段前获取恒温器11的温度波动 度的时间,例如现行国家校准规范JJF1098-2003《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》 中规定为l〇min,第三时间为系统在检定阶段中获取恒温器11的温度波动度的时间,例如 现行国家校准规范JJF1098-2003《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》中规定为lmin。
[0052] 处理电路50与第一通信接口模块40耦合。处理电路50可以是一种或多种任何 类型的计算元件,诸如但不限于微处理器、处理器、中央处理单元、数字信号处理单元、双核 处理器、移动设备处理器、桌面处理器、单核处理器、或单个芯片或集成电路上的任何其它 类型的处理器或处理电路。处理电路50还可以是计算机或计算机的一部分。处理电路50 可以控制本发明的整个系统协调工作,也可仅控制其中某部分。
[0053] 当恒温器11的温度满足相应检定点的检定条件时,第一通信接口模块40将所接 收到的引线电阻值及数据采集器30此时所获取的标准器采集通道电阻值、被检器采集通 道电阻值输出给检定任务管理模块60。检定任务管理模块60依据第一通信接口模块40所 输出的引线电阻值修正当恒温器11的温度满足相应检定点的检定条件时数据采集器30所 获取的由第一通信接口模块40接收并输出的标准器采集通道电阻值以生成相应检定点的 标准器采集通道电阻修正后值,以及修正当恒温器11的温度满足相应检定点的检定条件 时数据采集器30所获取的由第一通信接口模块40接收并输出的被检器采集通道电阻值以 生成相应检定点的被检器采集通道电阻修正后值。为了清晰起见,本文将标准器采集通道 电阻修正后值记为aR_sprt、被检器采集通道电阻修正后值记为aR_test。检定任务管理模 块60的具体的修正是,在一些实施例中,修正通道的引线及标准电阻式温度传感器20、被 检电阻式温度传感器110分别与相应采集通道电连接的引线可以不相同,开始检定工作之 前,但至少应该已知修正通道的引线的电阻值与分别电连接于标准电阻式温度传感器20、 被检电阻式温度传感器110的引线的电阻值之间的比例关系,以便检定任务管理模块60依 据该比例关系相应修正,例如,引线的电阻值:标准器采集通道电阻值:被检器采集通道电 阻值=1 :2 :2,修正时,则检定任务管理模块60将引线电阻值乘以2倍后从当恒温器11的温 度满足相应检定点的检定条件时数据采集器30所获取的由第一通信接口模块40接收并输 出的标准器采集通道电阻值、被检器采集通道电阻值中分别减去以对应生成相应检定点的 标准器采集通道电阻修正后值、被检器采集通道电阻修正后值,即aR_sprt=R_Sprt-2Xr_ amend,aR_test=R_test_2Xr_amend,其他情形以此类推。如前述,在检定之前需要已知修 正通道的引线的电阻值与标准电阻式温度传感器20与相应采集通道电连接的引线的电阻 值、被检电阻式温度传感器110与相应采集通道电连接的引线的电阻值之间的比例关系或 者它们的电阻值,致使检定前工作及后续相关测量数据处理更为繁琐复杂。为此,在另一些 实施例中,修正通道的引线及标准电阻式温度传感器20、被检电阻式温度传感器110分别 与相应采集通道电连接的引线均为同材质同外径同长度的导线,以尽量保证修正通道的引 线的电阻值与电连接在标准电阻式温度传感器20、被检电阻式温度传感器110在相应采集 通道之间的引线的电阻值相等,与之相应,则检定任务管理模块60将引线电阻值从当恒温 器11的温度满足相应检定点的检定条件时数据采集器30所获取的由第一通信接口模块 40接收并输出的标准器采集通道电阻值、被检器采集通道电阻值中分别减去以对应生成相 应检定点的标准器采集通道电阻修正后值、被检器采集通道电阻修正后值,即aR_sprt=R_ sprt_r_amend,aR_test=R_test_r_amend〇
[0054] 在一些实施例中,当恒温器11的温度满足相应检定点的检定条件时,检定任务管 理模块60还用于控制数据采集器30按巡检次数巡回检定以多次获取该检定点的标准器采 集通道电阻值、被检器采集通道电阻值。
[0055] 检定任务管理模块60可以是依照本文所公开的各个实施例能够处理第一通信接 口模块40接收并输出的信号、信息的任何硬件、软件或其组合。例如,检定任务管理模块60 可以是诸如处理电路50的控制器或处理电路50的部分,还可以是诸如计算机或计算机的 一郃分,等等。
[0056] 检定任务管理模块60的具体操作将在下文的具体检定实施例中进一步详细地说 明。
[0057] 当所有检定点检定完成后,检定结果生成模块70依据各检定点的标准器采集通 道电阻修正后值、被检器采集通道电阻修正后值及所述被检电阻式温度传感器的检定规程 所规定的各检定点的标称电阻值、电阻值允许误差及电阻温度系数生成检定结果。下文将 结合图5更详细地说明检定结果生成模块70的操作。
[0058] 检定结果生成模块70可以是依照本文所公开的各个实施例能够处理检定任务管 理模块60通过第一通信接口模块40接收并输出的信号、信息的任何硬件、软件或其组合。 例如,检定结果生成模块70可以是诸如计算机或计算机的一部分,等等。
[0059] 存储模块80可以包括以下中的一种或多种:随机存取存储器、只读存储器、电 可擦除可编程只读存储器、闪速存储器和硬盘存储器。存储模块80不限于这些存储器部 件。例如,存储模块80可以包括非暂态性计算机可读存储介质。这些存储器部件能够瞬间 地、暂时地或永久地存储数据。存储模块80亦或是数据库服务器或其存储部分。
[0060] 存储模块80用于存储各检定点的经前述处理电路50得到的标准器采集通道电阻 修正后值、被检器采集通道电阻修正后值以及系统的指令和数据。存储模块80还可以存储 系统执行指令的同时存储临时变量或其它中间信息。在一些实施例中,存储模块80还可用 于存储各种类型的数据,例如,前述的标准器采集通道电阻值、被检器采集通道电阻值,通 过输入模块输入的信息诸如本检定点的温度值以及恒温性能参数:恒温器的预定控温偏差 值范围、预定检定前波动度、第二时间、预定检定中波动度、第三时间、预定热平衡时间、巡 检次数、第一时间、电阻温度系数、预定热平衡时间以及各检定点的标称电阻值、电阻值允 许误差等,和/或检定任务管理模块60接收数据采集器30获取的修正通道的引线电阻值 及与标准电阻式温度传感器20、被检电阻式温度传感器110电连接的采集通道的电阻值, 和/或处理电路50应生成该检定点的被检器采集通道电阻修正后值、标准器采集通道电阻 修正后值,检定结果生成模块70生成的数据或检定结果,等等。
[0061] 显示模块90例如可以包括以下中的至少一种:液晶显示器、薄膜晶体管、有机发 光二极管、柔性显示器、三维显示器和投影仪等。显示模块90显示由本系统处理的信息。 [0062] 输入模块可以包括至少一个输入设备,诸如一个或多个按钮、键盘、键区、触摸屏 显示器、触摸敏感设备、或用于将信息输入到设备的任何其它设备。输入模块可以将所需的 任何信息或数据输入到本系统。
[0063] 在一些实施例中,检定结果生成模块70也可以从存储模块80获取各检定点的标 准器采集通道电阻修正后值、被检器采集通道电阻修正后值等数据以生成检定结果。
[0064] 但是,应该指出,前述引线可以是但不限于导线例如铜芯导线,只要适合于本发明 的系统用于检定工作的导体均可。
[0065] 根据前述,在一些实施例中,恒温设备10可通过手动设置其恒温器控制模块12实 现恒温器11调整温度,即前述的手动控温方式。
[0066] 图2示出了根据本发明的系统前述一些实施例中的一种示例性电阻式温度传 感器检定系统的实施例。它与前述图1所示的实施例不同之处在于,电阻式温度传感器 检定系统还包括恒温性能及检定条件监控模块100,其与第一通信接口模块40耦合。恒 温性能及检定条件监控模块100依据相应检定点的温度值及第一通信接口模块40所输 出的标准器采集通道电阻值以生成恒温性能监控指令(本文将恒温性能监控指令记为 strControl),并将该恒温性能监控指令发送给恒温器控制模块12,恒温器控制模块12依 据恒温性能监控指令自动控制恒温器11调整温度,并且当恒温器11的温度满足相应检定 点的检定条件时,生成检定条件符合指令(本文将检定条
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