一种应用于物联网的高精度温度传感器的制造方法
【专利摘要】本发明为一种应用于物联网的高精度温度传感器,其包括:至少两温度信号检测模块、一信号接收模块、一温度计算模块和一电源模块;所述电源模块给所述温度传感器供电;所述温度信号检测模块检测所处位置的温度,并将温度信号发送给所述信号接收模块;所述信号接收模块接收所述温度信号,对其处理后传输至所述温度计算模块;所述温度计算模块接收所述温度信号后计算出温度测量值。这样,能够排除温度的分布不均匀对温度测量的影响,提高了温度测量的准确性和测量精度。
【专利说明】一种应用于物联网的高精度温度传感器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及温度传感器【技术领域】,具体涉及一种应用于物联网的高精度温度传感 器。
【背景技术】
[0002] 物联网是指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或 过程等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与 人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。温度传感器是物联网的重要组成部 分,承担着采集温度数据的重要任务。物联网的特性决定了其采集的温度数据需要达到很 高的精度,才可以对相关设备进行更准确的控制。但是其需检测区域内一些电器的使用使 得温度分布不均匀,即使同一物体表面,也会因为材质的问题而可能在局部出现温度的突 变,这样就导致温度传感器采集的数据误差较大,难以满足物联网的需要。
[0003] 鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和试验终于提出了应用于物联网 的高精度温度传感器。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种应用于物联网的高精度温度传感器,用以克服上述技 术缺陷。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案在于:提供一种应用于物联网的高精度 温度传感器,其包括:至少两温度信号检测模块、一信号接收模块、一温度计算模块和一电 源模块;所述电源模块给所述温度传感器供电;所述温度信号检测模块检测所处位置的温 度,并将温度信号发送给所述信号接收模块;所述信号接收模块接收所述温度信号,对其处 理后传输至所述温度计算模块;所述温度计算模块接收所述温度信号后计算出温度测量 值,所述温度测量值T的计算公式为:
[0006]
【权利要求】
1. 一种应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于,包括:至少两温度信号检测 模块、一信号接收模块、一温度计算模块和一电源模块;所述电源模块给所述温度传感器供 电;所述温度信号检测模块检测所处位置的温度,并将温度信号发送给所述信号接收模块; 所述信号接收模块接收所述温度信号,对其处理后传输至所述温度计算模块;所述温度计 算模块接收所述温度信号后计算出温度测量值,所述温度测量值T的计算公式为:
其中,QpNu的计算公式为:
式中,i为温度信号检测模块的序号,j为单个温度信号检测模块单位时间内测量温 度信号的次序,n为温度信号检测模块的数量,N为单位时间内单个温度信号检测模块测量 的总次数,K为温度的合理波动倍数,为第i个温度信号检测模块在单位时间内第j次 测量的温度信号,Pu为温度信号基于单个温度信号检测模块不同检测时间的时间判断 值,Qu为与Pij对应的时间判定值,Mij为温度信号Tij基于同一时间不同温度信号检测模 块的模块判断值,Nu为与Mu对应的模块判定值,分别为pu、的小数部分, 、及分别为Pu、Mu的整数部分。
2. 根据权利要求1所述的应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于,所述温度 信号检测模块包括:通过串联方式依次连接的一热敏电阻、一电流检测子模块和一信号发 射子模块;所述热敏电阻将所处位置的温度变化转换为电流变化;所述电流检测子模块检 测所述电流的电流值,并将检测结果通过所述信号发射子模块发射出去。
3. 根据权利要求2所述的应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于,所述电流 检测子模块和所述信号发射子模块导电部分材质相同。
4. 根据权利要求3所述的应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于,所述温度 信号检测模块还包括一测量值计算子模块,所述测量值计算子模块接收所述电流检测子模 块检测的所述电流值,计算出所述温度信号后通过所述信号发射子模块发射出去;所述测 量值计算子模块计算所述温度信号的公式为:
上式中,U为温度信号检测模块两端的电压,Iu为第i个温度信号检测模块中电流检测 子模块检测的第j次电流值,Rli为第i个温度信号检测模块中除热敏电阻外其余元器件在 (TC时的电阻值,an为第i个温度信号检测模块中除热敏电阻外其余元器件导电部分的温 度系数,R2i为第i个温度信号检测模块中热敏电阻在常温下的电阻值,B为热敏电阻的热 敏指数,t为常温的摄氏温度。
5. 根据权利要求4所述的应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于,所述温度 传感器还包括一显示模块,所述显示模块接收所述温度计算模块传输的所述温度测量值并 实时显示出来。
6. 根据权利要求4所述的应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于,所述电流 检测子模块为一电阻-频率转换子模块,其包括依次连接的一电容、一比较电路和一计数 电路。
7. 根据权利要求6所述的应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于,所述热敏 电阻的第一端通过开关连接到高电平,第二端连接所述电容的第一端和所述比较电路的输 入端,所述电容的第二端连接低电平,所述比较电路的输出端连接所述计数电路。
8. 根据权利要求7所述的应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于,所述比较 电路包括一第一比较器和一第二比较器,所述第一比较器的一个输入端和所述第二比较器 的一个输入端连接到所述热敏电阻的第二端,所述第一比较器的另一个输入端连接高电 平,所述第二比较器的另一个输入端连接低电平,所述第一比较器和所述第二比较器的输 出端连接逻辑电路,所述逻辑电路控制所述开关。
9. 根据权利要求1-8中任一所述的应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于, 所述温度传感器为一体式结构,多个所述温度信号检测模块并联后与所述信号接收模块、 所述温度计算模块串联。
10. 根据权利要求1-8中任一所述的应用于物联网的高精度温度传感器,其特征在于, 所述温度传感器为分体式结构,所述信号发射子模块与所述信号接收模块通过无线信号方 式传输所述温度信号。
【文档编号】G01K7/22GK104266775SQ201410581353
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】张乾, 李志军, 周斌 申请人:宁波普锐达物联科技有限公司