热式气体质量流量计的介质温度的检测电路、方法及设备与流程

文档序号:33526260发布日期:2023-03-22 07:17阅读:32来源:国知局
热式气体质量流量计的介质温度的检测电路、方法及设备与流程

1.本发明实施例涉及热式气体质量流量检测技术领域,尤其涉及一种热式气体质量流量计的介质温度的检测电路、方法及设备。


背景技术:

2.热式气体质量流量计广泛应用于核电领域中气体流量的控制和测量,通过流体流过发热物体时,发热物体的热量散失多少与流体的流量的比例关系计算气体流量。目前的多数恒温差热式气体质量流量计在计算流量或流速的过程中,以固定值对介质温度进行近似,导致热式气体质量流量计在不同工况下流量的测量精度较差。


技术实现要素:

3.本发明实施例提供一种热式气体质量流量计的介质温度的检测电路、方法及设备,以解决热式气体质量流量计在不同工况下测量精度较差的问题。
4.根据本发明的一方面,提供了一种热式气体质量流量计的介质温度的检测电路,包括:
5.电桥模块和测温电阻,电桥模块与测温电阻连接,电桥模块和测温电阻用于测量热式气体质量的流量信息;
6.电桥模块包括第一桥臂和第二桥臂;第一桥臂与测温电阻连接于第一中间节点,测温电阻的第二端连接于接地端;第二桥臂包括电压调节单元和第一分压网络,电压调节单元和第一分压网络连接于第二中间节点;电压调节单元用于降低第二中间节点的电压信号;
7.检测模块,检测模块与第一中间节点和第二中间节点连接,检测模块用于检测第一中间节点和第二中间节点的电压信号,并计算测温电阻的温度信息。
8.可选的,电桥模块,还包括:
9.第三桥臂和第四桥臂,第一桥臂与第二桥臂连接于第一节点,第二桥臂与第三桥臂连接于第二节点,第三桥臂与第四桥臂连接于第三节点,第四桥臂与第一桥臂连接于接地端。
10.可选的,电压调节单元,包括:
11.第二分压网络和恒压驱动子单元;
12.第二分压网络的第一端与第二节点连接,第二分压网络的第二端与恒压驱动子单元的第一端连接,第二分压网络的第三端接地;恒压驱动子单元的第二端与第二中间节点连接,恒压驱动子单元的第三端与第二节点连接;第二分压网络用于对第二节点的电压信号进行分压,生成第一分压信息;
13.恒压驱动子单元用于根据第一分压信息和第二节点的电信号,调节恒压驱动子单元的第二端输出的电压信号的幅值,以降低第二中间节点的电压信号。
14.可选的,第二分压网络包括第一电阻和第二电阻,第一电阻的第一端与第二节点
连接,第二电阻的第二端接地,第一电阻的第二端与第二电阻的第一端以及恒压驱动子单元的第一端连接。
15.可选的,恒压驱动子单元包括第一放大部件和开关部件,第一放大部件的同相输入端与第二分压网络的第二端连接,第一放大部件的反相输入端与开关部件的第二端连接,第一放大部件的输出端与开关部件的控制端连接;
16.开关部件的第一端与第二节点连接;
17.第一放大部件用于对同相输入端和反相输入端输入的信号进行处理,并输出处理后的电压信号;
18.开关部件用于根据处理后的电压信号调节第一放大部件的反相输入端的电压信号,以控制第二中间节点的电压信号降低为预设阈值。
19.可选的,恒压驱动子单元,还包括:
20.第三电阻、第四电阻和第一电容;
21.第一放大部件的反相输入端与第一电容的第一端及第四电阻的第一端连接,第一放大部件的输出端与第一电容的第二端及第三电阻的第一端连接;
22.第三电阻的第二端与开关部件的控制端连接,第四电阻的第二端与开关部件的第二端和第二中间节点连接。
23.可选的,第一桥臂,还包括:
24.第三分压网络,第三分压网络的第一端与测温电阻连接于第一中间节点,第三分压网络的第二端与第一节点连接。
25.可选的,第一分压网络包括:第五电阻和第六电阻,第五电阻的第一端与第六电阻的第一端以及第一节点连接,第五电阻的第二端与第六电阻的第二端连接于第二中间节点;
26.第三分压网络包括:第七电阻和第八电阻,第七电阻的第一端和第八电阻的第一端与测温电阻连接于第一中间节点,第七电阻的第二端和第八电阻的第二端与第一节点连接。
27.可选的,检测模块,包括:
28.第一计算单元,第一计算单元的第一端与第二中间节点连接,第一计算单元的第二端接地,第一计算单元的输出端与第一检测端连接;
29.第二计算单元,第二计算单元的第一端与第二中间节点连接,第二计算单元的第二端与测温电阻的第一端连接,第二计算单元的输出端与第二检测端连接;其中,第一检测端用于检测第一计算单元的输出端的第一电压信息;第二检测端用于检测第二计算单元的输出端的第二电压信息;
30.第一计算单元用于检测第二中间节点的电压信息;
31.第二计算单元用于检测第一中间节点的电压信息。
32.可选的,第二计算单元包括第九电阻和第十电阻,第九电阻的第一端与测温电阻的第一端连接,第九电阻的第二端与第十电阻的第一端连接,第十电阻的第二端接地;第九电阻和第十电阻用于计算测温电阻的电流;其中,测温电阻的电流通过如下公式计算:
33.34.其中,u1为第二中间节点的电压,u2为第一中间节点的电压,r64为第五电阻的阻值,r66为第六电阻的阻值,r32为第七电阻的阻值,r65为第八电阻的阻值,r54为第九电阻的阻值,r52为第十电阻的阻值,i
rt
为测温电阻的电流。
35.可选的,测温电阻的阻抗信息通过如下公式计算:
[0036][0037]
测温电阻的温度信息采用如下公式计算:
[0038][0039]
其中,r
t
为当前温度测温电阻的的电阻值,r0为0℃时测温电阻的电阻值,为测温电阻的温度系数,t为测温电阻的温度信息。
[0040]
第二方面,本发明提供了一种热式气体质量流量计的介质温度的计算方法,由热式气体质量流量计的介质温度的检测电路执行,包括:
[0041]
通过设置于电桥模块的第二桥臂上的电压调节单元降低第二中间节点的电压信号;
[0042]
通过检测模块检测第一中间节点和第二中间节点的电压信号,并计算所述测温电阻的温度信息;
[0043]
通过所述电桥模块根据测温电阻的温度信息测量热式气体质量的流量信息;
[0044]
其中,电桥模块与测温电阻连接,电桥模块包括第一桥臂和第二桥臂;第一桥臂与测温电阻连接于第一中间节点,测温电阻的第二端连接于接地端;第二桥臂包括电压调节单元和第一分压网络,电压调节单元和第一分压网络连接于第二中间节点。
[0045]
第三方面,本发明提供了一种热式气体质量流量计的检测设备,包括上述任意项提出的热式气体质量流量计的介质温度的检测电路。
[0046]
本发明实施例提供的热式气体质量流量计的介质温度的检测电路包括电桥模块、测温电阻和检测模块,电桥模块包括第一桥臂和第二桥臂,第二桥臂包括电压调节单元和第一分压网络。电压信号输入电桥模块后,电压调节单元将输入电路的电压信号降低并输出至第一分压网络,电压信号经过第一分压网络分压后输出至测温电阻,检测模块检测第一中间节点和第二中间节点的电压信号,根据第一中间节点和第二中间节点的电压信号计算测温电阻的温度信息。通过电压调节单元降低测温电阻两端的电压信号,使测温电阻的发热减少,进而降低测温电阻的温升,且用测温电阻的温度信息可以对计算流量或流速的过程进行热补偿,提高了计算精度,减小误差的效果。
附图说明
[0047]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0048]
图1是本发明实施例提供的一种热式气体质量流量计的介质温度的检测电路示意图;
[0049]
图2是本发明实施例提供的另一种热式气体质量流量计的介质温度的检测电路示意图;
[0050]
图3是本发明实施例提供的一种检测模块的电路示意图;
[0051]
图4是本发明实施例提供的一种热式气体质量流量计的介质温度的计算方法流程图;
[0052]
图5是本发明实施例提供的一种热式气体质量流量计的检测设备示意图。
具体实施方式
[0053]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0054]
在恒温差热式气体质量流量计中有两个测量电阻,一个用于测量介质温度,另一个用于测量介质流速,恒温差法的热式气体质量流量计是基于硬件惠斯通电桥实现恒定温差的调节,流体的质量流速或质量流量与流体流经热式传感器带走的热量满足金氏定律或其中δt为温差,p为带走的热量,um为质量流速,qm为质量流量,k1、k2、k3为系数。k1、k2、k3在测温电阻的温度变化较大的情况下均会发生变化,导致流量计测量结果产生较大误差。
[0055]
图1是本发明实施例提供的一种热式气体质量流量计的介质温度的检测电路示意图。参见图1,本发明实施例提供的热式气体质量流量计的介质温度的检测电路包括电桥模块60和测温电阻r
t
,电桥模块60与测温电阻r
t
连接,电桥模块60和测温电阻r
t
用于测量热式气体质量的流量信息。电桥模块60包括第一桥臂61和第二桥臂62;第一桥臂61与测温电阻r
t
连接于第一中间节点u2,测温电阻r
t
的第二端连接于接地端;第二桥臂62包括电压调节单元10和第一分压网络20,电压调节单元10和第一分压网络20连接于第二中间节点u1;电压调节单元10用于降低第二中间节点u1的电压信号。检测模块30,检测模块30与第一中间节点u2和第二中间节点u1连接,检测模块30用于检测第一中间节点u2和第二中间节点u1的电压信号,并计算测温电阻r
t
的温度信息。
[0056]
具体的,电桥模块60是用于测量电阻的电路,可以包括多个桥臂,测温电阻r
t
用于测量气体温度,检测模块30与电桥模块60并联,用于在电桥模块60进入稳态后,检测第一中间节点u2和第二中间节点u1的电压信号,并计算测温电阻r
t
的温度信息。电压调节单元10用于降低输入电桥模块60的电压信号的大小,从电桥模块60输出的电压信号减小,测温电阻r
t
的发热量也会减小,热式气体质量流量计对质量流速或质量流量进行计算时参数受到测温电阻r
t
温度的影响减小,进而提高质量流速或质量流量的计算精度。第一分压网络20用于降低输出的电压信号,保持电桥模块60的稳态。
[0057]
示例性的,使用热式气体质量流量计时,电压信号输入电桥后进入第二桥臂62,电压信号经过电压调节模块降低后从第一分压网络20进入第一桥臂61,然后进入测温电阻r
t
,测温电阻r
t
开始工作,对介质温度进行测量。检测模块30并联于电桥模块60,测量第一中间节点u2和第二中间节点u1的电压信号,并计算测温电阻r
t
的温度信息。由于进入测温电阻r
t
的电压信号是经过电压调节模块削弱的,所以测温电阻r
t
本身的发热量会减少,温度变
化较小,对热式气体质量流量计的计算影响也会减小。通过对输入测温电阻的电压进行调节以减小测温电阻的发热量,实现了提高热式气体质量流量计对质量流速或质量流量的计算精度,且可以用测温电阻的温度信息对计算流量或流速的过程进行热补偿,进一步提高计算精度,减小误差。
[0058]
本实施例提供的热式气体质量流量计的介质温度的检测电路包括电桥模块、测温电阻和检测模块,电桥模块包括第一桥臂和第二桥臂,第二桥臂包括电压调节单元和第一分压网络。电压信号输入电桥模块后,电压调节单元将输入电路的电压信号降低并输出至第一分压网络,电压信号经过第一分压网络分压后输出至测温电阻,检测模块检测第一中间节点和第二中间节点的电压信号,根据第一中间节点和第二中间节点的电压信号计算测温电阻的温度信息。通过电压调节单元降低测温电阻两端的电压信号,使测温电阻的发热减少,进而降低测温电阻的温升,且用测温电阻的温度信息可以对计算流量或流速的过程进行热补偿,提高了计算精度,减小误差的效果。
[0059]
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图1,电桥模块60还包括第三桥臂63和第四桥臂64,第一桥臂61与第二桥臂62连接于第一节点u3,第二桥臂62与第三桥臂63连接于第二节点u0,第三桥臂63与第四桥臂64连接于第三节点u4,第四桥臂64与第一桥臂61连接于接地端。
[0060]
具体的,电桥模块60还包括第三桥臂63和第四桥臂64,第一桥臂61、第二桥臂62、第三桥臂63和第四桥臂64组成了惠斯登电桥。惠斯登电桥可以利用电阻的变化来测量物理量的变化,对第一中间节点u2和第二中间节点u1的电压信号进行采集,可以用于计算测温电阻r
t
。热式气体质量流量计的介质温度的检测电路还包括稳态电阻r62和测速电阻rh,稳态电阻r62用于参与维持电桥的稳态,测速电阻rh用于测量介质流速,与介质温度一同用于计算热式气体的流量或流速。
[0061]
可选的,图2是本发明实施例提供的另一种热式气体质量流量计的介质温度的检测电路示意图。在上述实施例的基础上,参见图2,本实施例提供的电压调节单元10包括:第二分压网络40和恒压驱动子单元50,第二分压网络40的第一端与第二节点u0连接,第二分压网络40的第二端与恒压驱动子单元50的第一端连接,第二分压网络40的第三端接地。恒压驱动子单元50的第二端与第二中间节点u1连接,恒压驱动子单元50的第三端与第二节点u0连接,第二分压网络40用于对第二节点u0的电压信号进行分压,生成第一分压信息,恒压驱动子单元50用于根据第一分压信息和第二节点u0的电信号,调节恒压驱动子单元50的第二端输出的电压信号的幅值,以降低第二中间节点u1的电压信号。
[0062]
具体的,电压调节单元10可以包括第二分压网络40和恒压驱动子单元50,第二分压网络40可以调节输入恒压驱动子单元50的电压信号的大小,第二节点u0的电压信号输入电桥模块60后进入第二分压网络40,第二分压网络40对电压信号进行分压,生成第一分压信息,第一分压信息是经过第二分压网络40分压后的电压信号,小于第二节点u0输入的电压信号。恒压驱动子单元50根据第一分压信息,通过第二节点u0的电压信号,对恒压驱动子单元50的第二端输出的电压信号进行调节,使恒压驱动子单元50的第二端向第二中间节点u1输出的电压信号大小与第一分压信息相同,即降低第二中间节点u1的电压信号。
[0063]
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图2,第二分压网络40包括第一电阻r21和第二电阻r24,第一电阻r21的第一端与第二节点u0连接,第二电阻r24的第二端接地,第
一电阻r21的第二端与第二电阻r24的第一端以及恒压驱动子单元50的第一端连接。
[0064]
具体的,第一电阻r21和第二电阻r24的阻值可调,电压信号从第二节点u0输入第二分压网络40后,根据第一电阻r21和第二电阻r24的阻值比例,对电压信号进行分压,从第一电阻r21输入恒压驱动子单元50的电压信号即为第一分压信息。根据第一电阻r21和第二电阻r24的阻值比例,可以调节第一分压信息的大小,进而调节测温电阻r
t
的发热量。
[0065]
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图2,恒压驱动子单元50包括第一放大部件11和开关部件12,第一放大部件11的同相输入端与第二分压网络40的第二端连接,第一放大部件11的反相输入端与开关部件12的第二端连接,第一放大部件11的输出端与开关部件12的控制端连接。开关部件12的第一端与第二节点u0连接,第一放大部件11用于对同相输入端和反相输入端输入的信号进行处理,并输出处理后的电压信号。开关部件12用于根据处理后的电压信号调节第一放大部件11的反相输入端的电压信号,以控制第二中间节点u1的电压信号降低为预设阈值。
[0066]
具体的,第一放大部件11用于根据同相输入端和反向输入端输入的电压信号调节输出处理后的电压信号,使最终输出的电压信号大小为预设阈值。第一放大部件11输出的电压信号可以控制开关部件12的导通和关断,进而使开关部件12实现调节第一放大部件11的反相输入端的电压信号,以控制第二中间节点u1的电压信号降低为预设阈值。预设阈值是预设的电压信号的数值,当电压信号低于预设阈值时对测温电阻r
t
的温度影响较小。示例性的,刚开始上电时,电压信号输入第一放大部件11的同相输入端,此时同相输入端的电压大于反相输入端,电压信号被第一放大部件11放大,从输出端输出后控制开关部件12导通,电压信号经过开关部件12从反相输入端输入第一放大部件11,导致第一放大部件11输出的电压信号减小。此过程不断重复直到同相输入端的电压信号与反相输入端的电压信号大小相等,此时电压信号的大小即为预设阈值,可以将电压信号输出至第二中间节点u1。
[0067]
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图2,恒压驱动子单元50,还包括第三电阻r23、第四电阻r25和第一电容c1,第一放大部件11的反相输入端与第一电容c1的第一端及第四电阻r25的第一端连接,第一放大部件11的输出端与第一电容c1的第二端及第三电阻r23的第一端连接。第三电阻r23的第二端与开关部件12的控制端连接,第四电阻r25的第二端与开关部件12的第二端和第二中间节点u1连接。
[0068]
具体的,第三电阻r23和第四电阻r25为限流电阻,用于限制电路电流大小,第一放大部件11输出的电流经过第三电阻r23输入开关部件12的控制端,开关部件12输出端输出的电流经过第四电阻r25输入第一放大部件11的反相输入端。当第一放大部件11的同相输入端的电压信号与反相输入端的电压信号大小相等后,输出端输出的电压信号经过第一电容c1输出到第二中间节点u1。
[0069]
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图2,第一桥臂61包括第三分压网络70,第三分压网络70的第一端与测温电阻r
t
连接于第一中间节点u2,第三分压网络70的第二端与第一节点u3连接。
[0070]
具体的,第一桥臂61包括第三分压网络70,从第二中间节点u1输出的电压信号经过第一分压网络20和第三分压网络70输出到测温电阻r
t
,第三分压网络70用于进一步降低输入至第一中间节点u2的电压信号,保持电桥模块60的稳态。
[0071]
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图2,第一分压网络20包括第五电阻r32
和第六电阻r65,第五电阻r32的第一端与第六电阻r65的第一端以及第一节点u3连接,第五电阻r32的第二端与第六电阻r65的第二端连接于第二中间节点u1。第三分压网络70包括第七电阻r64和第八电阻r66,第七电阻r64的第一端和第八电阻r66的第一端与测温电阻r
t
连接于第一中间节点u2,第七电阻r64的第二端和第八电阻r66的第二端与第一节点u3连接。
[0072]
具体的,电压信号从第二中间节点u1输出后经过并联的第五电阻r32和第六电阻r65分压后输出至第一节点u3,再经过并联的第七电阻r64和第八电阻r66分压后输出至测温电阻r
t
。此时测温电阻的电压信号处于较低水平,测温电阻r
t
在电压较低的情况下发热量也会降低,进而对热式气体质量流量计的计算影响也会减小,提高计算精度。
[0073]
示例性的,当电桥进入稳态状态后,满足如下关系:
[0074][0075]
其中,r62为稳态电阻的阻值,r64为第五电阻的阻值,r66为第六电阻的阻值,r32为第七电阻的阻值,r65为第八电阻的阻值,r
t
为当前温度测温电阻的电阻值,rh为测速电阻的阻值。
[0076]
可选的,图3是本发明实施例提供的一种检测模块的电路示意图。在上述实施例的基础上,参见图3,检测模块30,可以包括第一计算单元31,第一计算单元31的第一端与第二中间节点u1连接,第一计算单元31的第二端接地,第一计算单元31的输出端与第一检测端连接。第二计算单元32,第二计算单元32的第一端与第二中间节点u1连接,第二计算单元32的第二端与测温电阻rt的第一端连接,第二计算单元32的输出端与第二检测端连接;其中,第一检测端用于检测第一计算单元31的输出端的第一电压信息;第二检测端用于检测第二计算单元32的输出端的第二电压信息。第一计算单元31用于检测第二中间节点u1的电压信息,第二计算单元32用于检测第一中间节点u2的电压信息。
[0077]
具体的,第一计算单元31和第二计算单元32可以是运算放大电路,第一计算单元31的第一检测端检测第一计算单元31的输出端的第一电压信息,根据运算放大电路的计算可以确认第一电压信息与第二中间节点u1的电压信息的关系,第二计算单元32的第二检测端检测第二计算单元32的输出端的第二电压信息,根据运算放大电路的计算可以确认第二电压信息与第一中间节点u2的电压信息的关系,进而计算出第二中间节点u1的电压信息和第一中间节点u2的电压信息。
[0078]
示例性的,第一计算单元31满足如下关系:
[0079]
u1=v
out1 (5)
[0080]
第二计算单元32满足如下关系:
[0081]
1.25u2-0.7833u1=v
out2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0082]
根据式(5)和式(6)可以得到:
[0083]
u2=0.8v
out2
+0.6267v
out1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0084]
其中,u1为第二中间节点的电压,u2为第一中间节点的电压,v
out1
为第一电压信息,v
out2
为第二电压信息。由于第一电压信息和第二电压信息可以直接测得,再根据式(5)、式(6)和式(7)即可得出第一中间节点的电压和第二中间节点的电压。
[0085]
可选的,在上述实施例的基础上,结合图1、图2和图3,第二计算单元32包括第九电阻r54和第十电阻r52,第九电阻r54的第一端与测温电阻r
t
的第一端连接,第九电阻r54的
第二端与第十电阻r52的第一端连接,第十电阻r52的第二端接地;第九电阻r54和第十电阻r52用于计算测温电阻r
t
的电流;其中,测温电阻r
t
的电流通过如下公式计算:
[0086][0087]
其中,u1为第二中间节点的电压,u2为第一中间节点的电压,r64为第五电阻的阻值,r66为第六电阻的阻值,r32为第七电阻的阻值,r65为第八电阻的阻值,r54为第九电阻的阻值,r52为第十电阻的阻值,i
rt
为测温电阻的电流。
[0088]
具体的,电压信号从第一中间节点u2输出,经过第九电阻r54和第十电阻r52,最后接地。测温电阻的电流可以通过第二中间节点u1的电压信号经过的电路计算。公式(2)可以理解为第二中间节点u1的电压减去第一中间节点u2的电压除以第五电阻r64与第六电阻r66并联的阻值与第七电阻r32与第八电阻r65并联的阻值的和,减去第一中间节点u2的电压除以第九电阻r54与第十电阻r52的和的商,即为测温电阻的电流。
[0089]
可选的,测温电阻的阻抗信息通过如下公式计算:
[0090][0091]
测温电阻的温度信息采用如下公式计算:
[0092][0093]
其中,r
t
为当前温度测温电阻的电阻值,r0为0℃时测温电阻的电阻值,为测温电阻的温度系数,t为所述测温电阻的温度信息。
[0094]
具体的,公式(2)中,v
out1
为第一电压信息,v
out2
为第二电压信息。根据已经计算出的第一中间节点u2的电压和测温电阻r
t
的电流,可以计算出测温电阻r
t
的阻抗信息。公式(3)为测温电阻r
t
的电阻值与测温电阻r
t
的温度信息的关系,根据公式(3)即可得出测温电阻r
t
的温度信息。
[0095]
可选的,图4是本发明实施例提供的一种热式气体质量流量计的介质温度的计算方法流程图。结合图1、图2和图3,参见图4,本发明实施例提供的热式气体质量流量计的介质温度的计算方法由热式气体质量流量计的介质温度的检测电路执行,包括:
[0096]
s101、通过设置于电桥模块的第二桥臂上的电压调节单元降低第二中间节点的电压信号。
[0097]
具体的,电压信号输入电桥模块60后,通过第二桥臂62上的电压调节模块10对电压信号进行削弱,使最后输出到第二中间节点u1的电压达到较低水平。
[0098]
s102、通过检测模块检测第一中间节点和第二中间节点的电压信号,并计算所述测温电阻的温度信息。
[0099]
具体的,检测模块30检测第一中间节点u2的电压信息和第二中间节点u1的电压信息,根据第一中间节点u2的电压信息和第二中间节点u2的电压信息计算测温电阻的电流,再根据测温电阻r
t
的电流和第一中间节点u2的电压信息计算测温电阻r
t
的阻抗信息,最后根据测温电阻r
t
的电阻值与测温电阻r
t
的温度信息的关系计算测温电阻r
t
的温度信息。
[0100]
s103、通过所述电桥模块根据测温电阻的温度信息测量热式气体质量的流量信息。
[0101]
具体的,通过金氏定律计算热式气体质量的流量信息,并根据测温电阻r
t
的温度信息对热式气体质量的流量信息的计算进行温度补偿,使得计算精度得到进一步提高。
[0102]
其中,所述电桥模块60与测温电阻r
t
连接,所述电桥模块60包括第一桥臂61和第二桥臂62;所述第一桥臂61与所述测温电阻r
t
连接于第一中间节点u2,所述测温电阻r
t
的第二端连接于接地端;所述第二桥臂62包括电压调节单元10和第一分压网络20,所述电压调节单元10和所述第一分压网络20连接于第二中间节点u1。
[0103]
示例性的,使用热式气体质量流量计时,电压信号输入电桥模块60后,从第二桥臂62进入第二分压网络40,第二分压网络40根据第一电阻r21与第二电阻r24的阻值比例对电压信号进行分压,生成第一分压信息。第一分压信息输入第一放大部件11的同相输入端后被放大输出,经过第三电阻r23限流后打开开关部件12,开关部件12向第一放大部件11的反相输入端输入电压信号使输出电压降低,直到同相输入端的电压信号与反相输入端的电压信号大小相等,此时电压信号的大小达到预设阈值,可以将电压信号输出至第二中间节点u1。
[0104]
电压信号经过第一分压网络20分压后进入第一桥臂61,再经过第三分压网络分压70后输出至测温电阻r
t
,测温电阻r
t
开始工作,对介质温度进行测量。第一计算单元31和第二计算单元32根据输出端输出的第一电压信息和第二电压信息计算第二中间节点的电压信息和第一中间节点u2的电压信息。并根据第二中间节点u1的电压信息和第一中间节点u2的电压信息计算测温电阻r
t
的电流,再根据测温电阻r
t
的电流和第一中间节点u2的电压信息计算测温电阻r
t
的阻抗信息,最后根据测温电阻r
t
的电阻值与测温电阻r
t
的温度信息的关系计算测温电阻r
t
的温度信息。
[0105]
由于进入测温电阻的电压信号是被削弱的,所以测温电阻本身的发热量会减少,温度变化较小,对热式气体质量流量计的计算影响也会减小,进而实现提高热式气体质量流量计对质量流速或质量流量的计算精度。
[0106]
可选的,图5是本发明实施例提供的一种热式气体质量流量计的检测设备示意图。在上述实施例的基础上,参见图5,本发明实施例提供的热式气体质量流量计的检测设备200包括上述任意实施例中的热式气体质量流量计的介质温度的检测电路100。具有上述任意实施例热式气体质量流量计的介质温度的检测电路100的有益效果,在此不再赘述。
[0107]
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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