[发明专利]一种对多通道热电阻阻值进行无线精密测量的方法

说明书

本发明公开了一种对多通道热电阻阻值进行无线精密测量的方法。由稳压模块，电流切换模块，通道选择模块，数据采集模块，模数转换模块，主电路模块，无线传输模块，软件控制与显示模块组成。一种精密测量传感器电阻的方法，通过电压比值法借助高精密参考电阻测量各时间点各通道热电阻阻值，允许流过电路的电流极小且对其稳定性要求不高。每次测量时切换电流方向获取两次测量值并对其进行相减平均以去除环境噪声的影响，并间歇测量。测量时采用四线制连接法以减小引线带来的测量误差。本发明具有可精密测量热电阻在不同温度下的阻值。实现一定范围内动态高精度测量、测量时激励电流极小、自热较少、且可通过切换实现多通道测量等优点。

技术领域

本发明涉及一种对多通道热电阻阻值进行无线精密测量的方法，属于无线精密测量技术领域。

背景技术

细胞温度测量可能为了解细胞内生化反应及生物过程提供新的研究手段。细胞热检测有利于了解外部环境对细胞的影响，不仅能够提供对各种细胞事件的了解，更能够掌握细胞的病理状态，允许发展一些疾病的诊疗技术。

目前测定细胞温度的方法主要分为两大类，其中一类是通过单细胞测量的方法测量单个细胞的温度，测量方法有量子点，荧光染料，机械振动法与热电偶法等。另一类是通过将细胞处理消化后置于微量热仪器内测量多细胞的温度。以上测量方法中测量时细胞绝大多数为常温测量，或者是为隔绝热传导而选择真空环境下测量。研究表明，细胞培养方法可以显著影响细胞状态。例如，培养温度的降低导致细胞增殖迅速减少，细胞在G1期的积累，细胞的总代谢率降低，活细胞计数下降。当pCO2维持在30～76毫米汞柱时，CHO灌注培养反应器中的细胞生产力最大化。由于细胞形成复杂的细胞社会，因此测量正常生长状态下的细胞群温度而不损伤细胞。且不干扰细胞间通讯对于正确反应细胞信号是非常必要的。无线、实时、高通量的温度检测方法允许以快速的时间分辨率监测细胞外基质与细胞相互作用的过程。

常见热电阻测量方法多为恒压源或恒流源测量法，为达到对热电阻温度进行精密测量的目的，该方法要求需要施加于热电阻的电流或电压相当稳定，并且要求流过热电阻的电流或施加在热电阻上的电压值极小，而极小的电压或电流很难达到长时间的稳定，且测量时较困难。因此，本发明提出一种可减小测量电流值而又不依赖其稳定性的比值测量法，加之电流切换电路以及间歇测量，实现热电阻阻值的高精度测量，进而实现高精度温度测量的目的。

发明内容

本发明的目的是为了解决热电阻测量过程中电流源或电压源实现困难，不稳定，自热明显，环境影响大等问题，可减小测量电流值而又不依赖其稳定性的比值测量法，加之电流切换电路以及间歇测量，实现热电阻阻值的高精度测量，进而实现多通道高精度温度测量的目的。

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种对多通道热电阻阻值在不同温度下进行无线精密测量的电路，其特征在于，所述电路包括稳压电路，电流切换电路，通道选择电路，数据采集电路，模数转换电路，主电路电路，无线传输电路以及软件控制与显示电路。

一种对多通道热电阻阻值进行无线精密测量的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将测量电阻进行四线制连接测量，以减小引线带来的测量误差；

步骤2：基于高精密参考电阻，基于电压比值法精确测量各通道电压，不依赖于极其微弱的瞬时激励电流和电压，同样可以得出足够精密的电阻值；

步骤3：通过切换测量电流方向的方法得出两次相邻测量值并对其进行相减平均，从而达到消除环境噪声影响的目的，进一步获得更精确的测量结果；

步骤4：通过间歇测量的方法减小激励电流引起的热误差；

步骤5：通过电池供电，实现在培养箱中实时原位测温的目的；

步骤6：通过无线发射器与接收器，实现培养箱内数据向培养箱外传输的目的。