[发明专利]一种车用排气温度采集系统

说明书

本发明公开了一种车用排气温度采集系统，属于汽车排气温度采集技术领域，包括置于待测排气环境的热电偶传感器和置于汽车冷端环境的电压采集电路、外部励磁电流源电路和微控制器；电压采集电路采集热电偶传感器产生的差动电压信号；外部励磁电流源电路测量冷端环境的冷端电压；微控制器将冷端电压信号换算后得到的冷端温度信号，进而转换为冷端补偿电压信号以对差动电压信号进行冷端补偿得到热电偶传感器的绝对电压信号，通过微控制器计算得到待测排气的实际温度。本发明通过对热电偶传感器的电压信号进行增益，经采集后得到热端与冷端的温度差，并通过测量冷端电阻进行温度补偿，得到实际的温度值，有效地提高了温度测量的精度。

技术领域

本发明属于汽车排气温度采集技术领域，更具体地，涉及一种车用排气温度采集系统。

背景技术

随着中国经济发展进入转型升级阶段，环保治理日益受到人们的重视。机动车辆的尾气排放是大气污染的主要原因之一，国家对机动车相关的排放标准进行了升级，加大了对机动车排放标准的检测力度，因此尾气处理是目前机动车行业必须面对的重要考验。机动车排气温度的测量和控制时尾气处理系统的重要一环，尾气温度测量用的耐高温温度传感器作为尾气处理系统的核心部件尤为重要。

受环境因素影响，排气温度传感器需要长期在高温环境下工作，同时要承受发动机的振动和车辆整体的震动，因此排气温度传感器需要同时兼具耐高温、优异的抗震性以及响应灵敏的特点。现有技术的排气温度传感器的测温元件都采用PT200电阻，测温元件PT200电阻放置在高温测量端，测量端与冷端通过耐高温且相互绝缘的引线机械或焊接连接，冷端连接与机动车控制相连的标准插件，机械或焊接连接存在结构稳定性差的缺点，长时间处于高温和振动环境下极易发生破坏，使得温度传感器的使用寿命降低。虽然现有技术尝试对次结构进行改进，但改进后的结构较为复杂，制造难度较大，成本较高，难以推广使用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种车用排气温度采集系统，由此解决现有技术排气温度采集装置耐高温稳定性差、采集精度低的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种车用排气温度采集系统，包括置于待测排气环境的热电偶传感器和置于汽车冷端环境的采集装置，所述热电偶传感器与所述采集装置通过导线连接；

所述采集装置包括电压采集电路、外部励磁电流源电路和微控制器；

所述电压采集电路分别与所述热电偶传感器和所述微控制器相连；所述外部励磁电流源电路连接于所述微控制器；

所述电压采集电路用于采集所述热电偶传感器产生的差动电压信号，并将所述差动电压信号经增益放大后的电压信号输入至所述微控制器；

所述外部励磁电流源电路用于提供恒定电流并测量冷端环境的冷端电压，并将所测冷端电压信号传输至所述微控制器；

所述微控制器用于将所述冷端电压信号换算后得到冷端温度信号，进而将所述冷端温度信号线性转换为冷端补偿电压信号以对所述热电偶传感器产生的差动电压信号进行冷端补偿得到所述热电偶传感器的绝对电压信号，通过所述微控制器计算出待测排气的实际温度。

优选地，所述微控制器包括A/D转换模块、SPI通信模块、数据处理模块和CAN通信模块；

所述A/D转换模块的输入端连接于所述外部励磁电流源电路，其输出端连接于所述数据处理模块的第一输入端；所述SPI通信模块的输入端连接于所述电压采集电路，其输出端连接于所述数据处理模块的第二输入端；所述数据处理模块的输出端连接于所述CAN通信模块的输入端；所述CAN通信模块的输出端连接于外部通信接收装置；

所述SPI通信模块用于设定电压可变增益电路的增益大小；所述A/D转化模块用于接收所述冷端电压信号并将其传输至所述数据处理模块；所述数据处理模块用于计算排气的实时温度，并通过所述CAN通信模块将实时温度信息发送至上位机。