一种电磁测温装置及温度补偿方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种所述电磁测温装置，包括顺序连接的正弦波发生电路、信号放大电路、鉴相电路、积分滤波电路、微处理器、桥式电路，所述桥式电路内设有桥臂，所述桥臂包括检测线圈和感温层，所述检测线圈能与感温层产生耦合阻抗，所述感温层感应电磁信号，所述桥式电路获取所述检测线圈与感温层的耦合电阻值从而获取检测线圈和感温层的温度。本发明专利技术还涉及电磁测温装置的温度补偿方法，对电磁测温装置进行温度补偿减少误差，从而实现精准测温。本发明专利技术能实现快速、准确测温。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁测温装置及温度补偿方法
本专利技术为测温领域，涉及一种电磁测温装置，同时还涉及一种电磁测温装置的温度补偿方法。
技术介绍
现有的测温装置通常设有温度传感器，但温度传感器对温度的检测具有一定的滞后性；且由于温度传感器自身温度升高，温度传感器温度的升高会影响被测物的实际温度，使被测物的实际温度与温度传感器所测的的温度存在差异；此外，现有的测温装置其对温度的检测需要设置较多元件。由于，加热装置利用温度传感器等传感器在固定时间间隔或随机检测温度。由于受热不均、火焰对温度影响，容易使温度检测的产生较大的误差。当不再设置温度传感器，通过设置检测线圈来检测温度时，由于检测线圈自身的阻抗会受温度影响发生变化，检测线圈自身参数的变化也会影响检测结果出现误差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中测温装置存在测温存在误差的技术问题，提供一种能够减少测温误差、快速精准测温的电磁测温装置，从而消除线圈自身参数的变化对测量结果的影响，从而减小测量误差。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：一种电磁测温装置，包括顺序连接的正弦波发生电路、信号放大电路、鉴相电路、积分滤波电路和微处理器；正弦波发生电路，用于产生正弦波信号；鉴相电路，用于信号相位的处理；积分滤波电路，用于将鉴相电路输出的信号进行积分、滤波成平直信号，以供微处理器采样处理；微处理器，用于控制正弦波发生电路产生至少二种频率的正弦信号，同时对积分滤波电路输出的电信号处理并进行温度补偿；还设有桥式电路，所述桥式电路包括桥臂，所述桥臂包括检测线圈和感温层；所述桥臂包括相互连接的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括检测线圈和感温层；所述感温层用于感应电磁信号，并与检测线圈产生耦合阻抗；优选的，所述感温层由精密合金材料中的热敏电阻材料制成。优选的，所述精密合金为恒弹性合金3J58、弹性合金3J54。优选的，所述感温层与检测线圈形成耦合阻抗，感温层存在温度变化初始临界值和温度变化结束临界值，且感温层在温度变化初始临界值和温度变化结束临界值所限定的温度区间内；优选的，在所述电磁信号的作用下与耦合阻抗存在如下关系：K＝|(Rb-Ra)/[Ra×(Tb-Ta)]|，其中，Ra表示感温层温度为Ta时，感温层与检测线圈所产生的阻抗值；R2表示感温层温度为T2时，感温层与检测线圈所产生的阻抗值；Tb-Ta＝1；K为(Rb-Ra)/[Ra×(Tb-Ta)]的绝对值，且不小于0.05；所述Ra、Rb是假定在特定条件下通过电桥测得的检测线圈两端的阻抗值，本专利定义所述特定条件是指检测线圈是由直径为10mm，长度为10mm的TDKPC40磁棒，以直径为0.2mm的铜线绕制300圈制得，且检测线圈与感温层距离定为5mm，功率为25kHz。所述桥式电路用于测量感温层的温度，并用于温度补偿，获取所述检测线圈与感温层的阻抗值；所述信号放大电路，用于将经过桥式电路的信号进行放大。所述桥式电路作为检测电路可以通过获取所述检测线圈与感温层之间的阻抗值，从而测量感温层的实时温度，并根据不同频率下的进行温度补偿，避免因为检测线圈自身温度变化对检测结果产生影响，从而更精准、更快速的测温。感温层设在锅具上，通过桥式电路的方式对感温层温度检测，避免因为受热不均或者火焰的影响对检测温度产生误差，也避免测温延迟等现象。所述阻抗值＝检测线圈电阻值R+jZ＝R+j2πf。优选的，一种电磁测温装置，所述电磁测温装置用于加热装置。提供一种与加热装置配合的锅具，所述感温层设在锅具上，所述电磁测温装置设在加热装置上。通过此种结构设置，同时避免设置过多原件，感温层作为金属材料，也是锅具的一部分。所述加热装置为燃气灶、电磁炉、红外炉、电陶炉或电热壶。优选的，正弦波发生电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第四电阻、第二电容；第一电阻的一端与第一三极管的基极电连接；第一三极管的集电极与第二电阻的一端、第二三极管的基极和第三三极管的基极电连接；第一三极管的发射极与第三三极管的集电极电连接，第一三极管的发射极接地；第二三极管的基极与第三三极管的基极、第二电阻的一端电连接；第二三极管的发射极与第三三极管的发射极、检测线圈的一端电连接；第二三极管的集电极与第三电阻的一端、第四电阻的一端电连接；第三三极管的基极与第二电阻的一端电连接，第三电阻的发射极与感温层的检测线圈电连接，第三三极管的集电极与第二电容的一端电连接，第三三极管的集电极接地；第二电容的一端接地，第二电容的另一端与检测线圈的另一端电连接；第二电阻的另一端和第三电阻的另一端电连接，第三电阻的一端与第四电阻的一端电连接；第二电阻的另一端、第三电阻的另一端、第四电阻的另一端均与电源连接。优选的，桥式电路包括相连接的电桥上桥臂和电桥下桥臂，电桥上桥臂与检测线圈连接；电桥上桥臂包括第八电容、第九电容、第一二极管、第二二极管；第一集成电路、第二集成电路；第十电阻、第十一电阻、第十二电阻；检测线圈的一端与第八电容的一端电连接；检测线圈的另一端分别与第九电容的一端、第一二极管的阳极、第二二极管的阴极电连接；第一二极管的阴极、第二二极管的阳极均接地；第八电容的另一端与第十电阻的一端电连接，第十电阻的另一端与第一集成电路的同相输入端电连接，第一集成电路的反相输入端与第一集成电路的输出端电连接；第十一电阻的一端与第八电容的另一端、第十电阻的一端电连接；第十一电阻的另一端接地；第九电容的另一端与第十二电阻的一端电连接，第十二电阻的另一端与第二集成电路的同相输入端电连接，第二集成电路的反相输入端与第二集成电路的输出端电连接；第十三电阻的一端与第九电容的另一端、第十二电阻的一端电连接，第十三电阻另一端接地；优选的，电桥下桥臂包括第十电容、第十一电容、第十二电容，第三集成电路、第四集成电路、第五集成电路，第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第三十一电阻、第三十二电阻；第十电容的一端与第二二极管的阴极电连接，第十电容的另一端与第十四电阻的一端电连接，第十四电阻的另一端与第三集成电路的同相输入端电连接，第三集成电路的反相输入端与第三集成电路的输出端电连接；第十五电阻的一端与第十电容的另一端、第十四电阻的一端电连接，第十五电阻另一端接地；第三十一电阻的一端与第十电容的一端、第三十二电阻的一端电连接；第三十一电阻的另一端与第四集成电路的反相输入端、第十二电容电连接；第四集成电路的同相输入端接地，第四集成电路的输出端与第十二电容的另一端电连接，第十二电容的另一端与第三十二电阻的另一端电连接；第三十二电阻的另一端与第十一电容的一端电连接；第十一电容的另一端与第十六电阻的一端电连接，第十六电阻的另一端与第五集成电路的同相输入端电连接，第五集成电路的反相输入端与第五集成电路的输出端电连接；第十七电阻的一端与第十本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁测温装置，包括顺序连接的正弦波发生电路、信号放大电路、鉴相电路、积分滤波电路和微处理器，其特征在于，/n所述正弦波发生电路，用于产生正弦波信号；/n所述鉴相电路，用于信号相位的处理；/n所述积分滤波电路，用于将鉴相电路输出的信号进行积分、滤波成平直信号，以供微处理器采样处理；/n所述微处理器，用于控制正弦波发生电路产生至少二种频率的正弦信号，同时对积分滤波电路输出的电信号处理并进行温度补偿；/n所述电磁测温装置还设有桥式电路，所述桥式电路包括桥臂，所述桥臂包括检测线圈和感温层；/n所述感温层用于感应电磁信号，并与检测线圈产生耦合阻抗；/n所述桥式电路用于测量感温层的温度，并用于温度补偿，获取所述检测线圈与感温层的阻抗值；/n所述信号放大电路，用于将经过桥式电路的信号进行放大。/n

【技术特征摘要】
20190212 CN 20191011140211.一种电磁测温装置，包括顺序连接的正弦波发生电路、信号放大电路、鉴相电路、积分滤波电路和微处理器，其特征在于，
所述正弦波发生电路，用于产生正弦波信号；
所述鉴相电路，用于信号相位的处理；
所述积分滤波电路，用于将鉴相电路输出的信号进行积分、滤波成平直信号，以供微处理器采样处理；
所述微处理器，用于控制正弦波发生电路产生至少二种频率的正弦信号，同时对积分滤波电路输出的电信号处理并进行温度补偿；
所述电磁测温装置还设有桥式电路，所述桥式电路包括桥臂，所述桥臂包括检测线圈和感温层；
所述感温层用于感应电磁信号，并与检测线圈产生耦合阻抗；
所述桥式电路用于测量感温层的温度，并用于温度补偿，获取所述检测线圈与感温层的阻抗值；
所述信号放大电路，用于将经过桥式电路的信号进行放大。


2.如权利要求1所述的一种电磁测温装置，其特征在于，所述正弦波发生电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二电容；
所述第一电阻的一端与第一三极管的基极电连接；所述第一三极管的集电极与第二电阻的一端、第二三极管的基极和第三三极管的基极电连接；所述第一三极管的发射极与第三三极管的集电极电连接，所述第一三极管的发射极接地；
所述第二三极管的基极与第三三极管的基极、第二电阻的一端电连接；所述第二三极管的发射极与第三三极管的发射极、检测线圈的一端电连接；所述第二三极管的集电极与第三电阻的一端、第四电阻的一端电连接；
所述第三三极管的基极与第二电阻的一端电连接，所述第三电阻的发射极与感温层的检测线圈电连接，所述第三三极管的集电极与第二电容的一端电连接，所述第三三极管的集电极接地；
所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端与检测线圈的另一端电连接；
所述第二电阻的另一端和第三电阻的另一端电连接，所述第三电阻的一端与第四电阻的一端电连接；所述第二电阻的另一端、第三电阻的另一端、第四电阻的另一端均与电源连接。


3.如权利要求1所述的一种电磁测温装置，其特征在于，所述信号放大电路包括依次连接的第一放大电路、第二放大电路和第三放大电路；
所述第一放大电路包括第四十一电阻、第四十三电阻、第四十五电阻、第四十七电阻、第六集成电路、第七集成电路、第一开关；
所述第六集成电路的同相输入端与第四十三电阻的一端电连接，所述第四十三电阻的另一端接地，所述第六集成电路的反相输入端与第四十一电阻的一端电连接，所述第六集成电路的输出端与第四十一电阻的另一端电连接；
所述第七集成电路的同相输入端与第四十五电阻的一端电连接，所述第四十五电阻的另一端接地，所述第七集成电路的反相输入端与第四十七电阻的一端电连接，所述第七集成电路的输出端与第四十七电阻的另一端电连接；
所述第六集成电路的输出端、第七集成电路的输出端与第二放大电路之间设有第一开关；
所述第二放大电路包括第五十电阻、第五十一电阻、第五十二电阻、第七十电阻、第二十电容、第八集成电路、第三开关；
所述第五十电阻的一端通过第一开关与第一放大电路连接；所述第五十电阻的另一端与第二十电容的一端、第五十一电阻的一端电连接；
所述第二十电容的一端与第五十一电阻的一端电连接，所述第二十电容的另一端接地；
所述第五十一电阻的一端与第八集成电路的同相输入端电连接，所述第五十一电阻的另一端接地；
所述第八集成电路的同相输入端与第五十一电阻的一端电连接，所述第八集成电路的反相输入端与第七十电阻二端之间设有第三开关，所述第八集成电路的输出端与第七十电阻的一端电连接；
所述第七十电阻的另一端与第五十二电阻的一端电连接，所述第五十二电阻的另一端接地；
所述第三放大电路与第八集成电路的输出端电连接，所述第三放大电路包括第五十四电阻、第五十五电阻、第五十六电阻、第五十七电阻、第二十一电容、第二十二电容、第二十三电容和第九集成电路；
所述第五十五电阻的一端与第二十一电容的一端电连接，所述第五十五电阻的另一端与第二十三电容的一端、第五十六电阻的一端电连接；所述第二十三电容的另一端和第五十六电阻的另一端均接地；
所述第九集成电路的同相输入端与第五十六电阻的一端电连接，所述第九集成电路的反相输入端与第五十七电阻的一端电连接，所述第九集成电路的输出端与第五十七电阻的另一端电连接；
所述第二十一电容的另一端与第五十三电阻的一端电连接，所述第五十三电阻的另一端与第五十四电阻的一端、第二十二电容的一端电连接；所述第五十四电阻的另一端与第二十二电容的另一端均接地。


4.如权利要求1所述的一种电磁测温装置，其特征在于，所述鉴相电路包括第三十电容、第三十一电容、第三十二电容、第六十电阻、第六十一电阻、第六十二电阻、第六十三电阻、第十集成电路和第二开关；
所述第二开关与第三十电容的一端连接，所述第三十电容的另一端与第六十电阻的一端、第六十一电阻的一端电连接；所述第六十电阻的一端与第六十一电阻的一端电连接，所述第六十电阻的另一端接地；
所述第六十一电阻的另一端与第三十一电容的一端电连接，所述第三十一电容的的另一端接地；
所述第十集成电路的同相输入端与第六十一电阻的另一端、第三十一电容的一端电连接，所述第十集成电路的反相输入端与第六十二电阻的一端、第六十三电阻的一端电连接，所述第十集成...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈景超，
申请(专利权)人：陈景超，
类型：发明
国别省市：广东;44