技术领域本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种应用于汽车电子中的热敏电阻输入的采样方法，尤其涉及一种用于汽车空调的NTC热敏电阻测试方法。
背景技术：
热敏电阻是一种根据温度不同电阻值不同的电阻，广泛应用在汽车电子控制器内，尤其是应用在汽车空调、锂电池管理系统(BMS)和车载电源控制器等需要应用到热敏电阻的模块，其中以汽车空调的应用最为广泛。NTC热敏电阻是指电阻值随温度升高而降低的电阻，由于其具有对温度敏感、精度较高、价格便宜等优点，被广泛应用于各种测温场合。但是NTC热敏电阻的阻值与温度呈非线性对应关系，因此在实际应用中比较难以测试。现有汽车空调中所应用的NTC热敏电阻的温度获取主要有两种方式，一种是直接采用理想的B25值以及RT值，这样的缺点是热敏电阻在实际制作时并非按照理想的数值进行设定，若实际应用中按照理想值进行电子应用将会导致产品存在很大的误差。另一种是直接把热敏电阻制造厂商提供的RT表输入汽车空调控制器中，这样的缺点是厂家所提供的RT表的数目要么很多，需要软件工程师一个个输入，不仅工作量大，而且也存在人为误差；要么RT表里面的数值很少，中间直接被线性处理，导致存在较大的误差。因此，有必要在汽车空调投入使用之前对汽车空调中所使用的热敏电阻进行测试来测试RT表数据的有效性以及保证汽车空调具备较高的温控精准度。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于汽车空调的NTC热敏电阻测试方法，根据汽车空调实际的温度情况对热敏电阻的RT表进行多项式拟合分析，来评估热敏电阻厂所提供的RT表数据的有效性，并且还给出一组适合应用的RT表数据。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种用于汽车空调的NTC热敏电阻测试方法，选取基于Steinhart-Hart方程的三阶多项式拟合公式对NTC热敏电阻制造厂商提供的RT表数据值进行拟合分析，将拟合后的数据与原始数据作比较所得残差超出预先设定的阈值时，提示复查该NTC热敏电阻；并且针对RT表数据少的NTC热敏电阻，采用特性曲线分段插值的方式对RT表数据进行修正，并经软件滤波后给出一组新的适合应用的RT表数据，为选用NTC热敏电阻提供参考。具体包括如下步骤：(1)选取对NTC热敏电阻的RT表数据进行曲线拟合的三阶多项式拟合公式，具体如下：RT＝R25exp[A+BT+CT2+DT3](1)或T=1[A1+B1ln(RTR25)+C1ln2(RTR25)+D1ln3(RTR25)]---(2)]]>其中，RT为温度为T时的电阻值，T为华氏温度，R25为室温为25℃时的电阻值，A、B、C、D、A1、B1、C1以及D1均为常数；(2)将NTC热敏电阻制造厂商提供的RT表数据值转化为常数矩阵(Tincar＜i＞)j，其中i为矩阵的列数，j为矩阵的行数，且(Tincar＜0＞)j(可简写为Tincar＜0＞)为RT表数据中的温度参数；(3)利用软件对常数矩阵(Tincar＜i＞)j进行特性曲线分析；(4)利用软件对NTC热敏电阻的温度参数进行误差分析看是否符合汽车空调的设计要求；(5)将(Tincar＜0＞)j转化为华氏温度Tmpm(0≤m≤j-1)(可简写为Tmp)：Tmp：＝Tinear〈0〉+273.15(3)(6)将常数矩阵(Tincar＜i＞)j中除Tincar＜0＞之外的数据以及计算所得的Tmpm值带入多项式拟合公式(2)中计算出常数A1、B1、C1、D1并得到常数矩阵ak=A1B1C1D1,(0≤k≤3);]]>(7)将Tmp和ak带入下式(4)中计算得出经拟合后的NTC热敏电阻的电阻值RT(Tmp·K，ash)；RT(T,a):=α←a0-KT2·a2β←(a13·a2)3+α2(Tincar<1>)4·e(β-α3-β-α3)---(4)]]>(8)利用软件对经拟合所得的电阻值RT(Tmp·k，ash)与NTC热敏电阻制造厂商提供的RT表数据值作比较并进行残差分析，当所得残差超过预先设定的阈值时，软件提示复查该热敏电阻；(9)采用曲线分段插值对RT表数据进行修正，并经软件滤波后A/D采样得出一组新的适合应用的RT表数据，为选用NTC热敏电阻提供参考。并且在给定的一组新的适合应用的RT表数据中给出了热敏电阻作为温度传感器发生线束断路情况的应急温度数据。作为本发明的一种改进，在对RT表数据进行曲线分段插值处理过程中，针对RT表数据中在-10～40℃温度区间的电阻值进行步长为1的等步长数据插值，对剩下温度区间的电阻值进行步长为5的等步长数据插值。作为本发明的一种改进，软件滤波所采用的滤波公式为：filt=rem+filt÷[2(f_rate)-1]+input2f_rate---(5)]]>rem＝[rem+filt*(2^f_rate-1)+input]&(2^f_rate-1)(6)其中，filt为软件滤波的循环滤波值，input为软件滤波的输入电流值，f_rate为软件滤波的滤速。作为本发明的一种改进，A/D采样的采样速率为10bit/s。作为本发明的一种改进，所述软件为Origin软件。相对于现有技术，本发明的优点如下：相对于传统的利用指数公式进行计算的方法，在更大的温度范围内与实测数据更吻合，本方法所利用的公式比较简洁，拟合参数的计算量和方程的计算量都更少，因此运算速度更快；本方法精度更高占用的计算机储存空间更少，在工程应用中运算速度更快；可用于评估NTC热敏电阻制造厂商提供的RT表数据的有效性，以及其精度是否符合设计要求，并在对热敏电阻的采购管理具有一定的指导作用，避免了直接采用理想的B25值或RT值做产品设计所带来的误差，同时也改善了热敏电阻给实际产品带来的误差。附图说明图1为本发明实施例的NTC热敏电阻的特性曲线。图2为本发明实施例的常数矩阵(Tincar＜i＞)j中电阻值数据的误差分析曲线。图3为本发明实施例的RT表原始数据与拟合后数据的比较分析结果。图4为本发明基于实施例的热敏电阻所给出的适合应用的RT表数据。具体实施方式为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述和介绍。针对Vishay电阻生产厂商所生产的一款NTC热敏电阻，其RT表数据如下：上表中数据较少，不符合1度一测试的要求，运用本发明所提出的NTC热敏电阻测试方法对该电阻进行测试，具体过程如下：(1)将上述RT表数据值转化为常数矩阵(Tincar＜i＞)j，其中0≤i≤3，0≤j≤7，(Tincar＜0＞)j或Tincar＜0＞为RT表数据中的温度参数。(2)利用Origin软件对常数矩阵(Tincar＜i＞)j进行特性曲线分析和电阻值数据的误差分析，得到的特性曲线和误差分析曲线分别如图1和图2所示，由图1和2可知，当温度数值接近标准的温度值时，误差较小；而一旦温度数值偏离标准温度值时，误差就会相对增加。(3)将(Tincar＜0＞)j转化为华氏温度Tmpm(0≤m≤7)(可简写为Tmp)：Tmp：＝Tincar〈0〉+273.15由于(Tincar〈0〉)4＝25则有如下的关系：(Tmp)0＝243.15(Tmp)4＝298.15(Tmp)7＝353.15(Tincar〈1〉)0＝509.6(Tincar〈1〉)4＝30(Tincar〈1〉)7＝3.758(4)在步骤(3)的基础上采用基于Steinhart-Hart方程的三阶多项式拟合公式：1Tmp0=a+b·ln[(Tincar<1>)0(Tincar<1>)4]+c·[ln[(Tincar<1>)0(Tincar<1>)4]3]]]>1Tmp4=a+b·ln[(Tincar<1>)4(Tincar<1>)4]+c·[ln[(Tincar<1>)4(Tincar<1>)4]3]]]>1Tmp7=a+b·ln[(Tincar<1>)7(Tincar<1>)4]+c·[ln[(Tincar<1>)7(Tincar<1>)4]3]]]>对上述RT表数据进行曲线拟合，其中，给定a、b、c的值如下：a∶＝0.001b：＝0.001c：＝0001令ash：＝Find(a，b，c)则可得如下结果：ash=3.354×10-32.324×10-44.422×10-6]]>(5)将Tmp和ash带入式(4)中计算得出经拟合后的NTC热敏电阻的电阻值RT(Tmp·K，ash)。RT(Tmp·K,ash)=509.6237.299108.00949.393018.8176.9853.758]]>(6)将经拟合所得的NTC热敏电阻的电阻值与常数矩阵(Tincar＜i＞)j中的电阻数据进行比较分析，如图3所示，并根据如下的残差计算公式：re1:=RT(Tmp·K,ash)-Tincar<1>Tincar<1>]]>计算得出RT表原始数据与拟合后的数据之间的残差为：re1=00.0980.1050.0480-0.039-0.0640]]>由以上结果可知，最大的残差为10.54％，已经超出预先给定的阈值10％，因此，软件提示复查该热敏电阻。(7)采用曲线分段插值对RT表数据进行修正，具体是针对RT表数据中在-10～40℃温度区间的电阻值进行步长为1的等步长数据插值，对-20～80℃温度区间中除-10～40℃外的电阻值进行步长为5的等步长数据插值。具体分段插值结果如下：Tempinput0:=-30-25-20-15RT[(Tempinput0+273.15)·K,ash]=509.6396.325307.163237.299]]>Tempinput6:=455055606570758085RT[(Tempinput6+273.15)·K,ash]=12.27410.0688.3446.9855.9045.0364.3333.7583.284]]>(8)由于信号线路中存在噪声，因此有必要对修正后的RT数据进行软件滤波，其中，软件滤波所采用的滤波公式为：filt=rem+filt·[2(f_rate)-1]+input2f_rate]]>rem＝[rem+filt*(2^f_rate-1)+input]&(2^f_rate-1)Soifthef_rate＝626-126=0.984]]>Soifthhef_rate＝525-125=0.969]]>Soifthef_rate＝424-124=0.938]]>对经过软件滤波后的数据进行10bit/s的A/D采样输出一组新的适合应用的RT表数据(如图4所示)，为选用NTC热敏电阻提供参考。并在该组RT表数据中给出热敏电阻作为温度传感器发生线束断路情况的应急温度数据(图4中的Default列数据)。本发明所提出的方法相对于传统的利用指数公式进行计算的方法，在更大的温度范围内与实测数据更吻合，本方法所利用的公式比较简洁，拟合参数的计算量和方程的计算量都更少，因此运算速度更快；本方法精度更高占用的计算机储存空间更少，在工程应用中运算速度更快；可用于评估NTC热敏电阻制造厂商提供的RT表数据的有效性，以及其精度是否符合设计要求，并在对热敏电阻的采购管理具有一定的指导作用，避免了直接采用理想的B25值或RT值做产品设计所带来的误差，同时也改善了热敏电阻给实际产品带来的误差。需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。