温度传感器自适应分布式智能测量节点

摘要

本公开涉及一种温度传感器自适应分布式智能测量节点，所述节点拥有一个或多个端子接口，每个端子接口均可连接不同种类和不同型号的温度传感器；节点能够主动探测并自动识别温度传感器与传感器连接组件的连接关系及传感器参数并据此对接口功能电路、模拟信号处理电路及接线回路探测电路进行自动配置；根据所述温度传感器的型号自动匹配对应的温度测量转换模型从而获得感测温度并由通信单元交互至通信链路中，与链路中其他功能相同或不同的节点协同工作，形成分布式智能测控系统。本公开实施例无需改变任何软硬件即可对不同种类和不同型号的温度传感器进行自适应测量，具有高适应性、高灵活性、高效率和高可扩展性的特点。

权利要求

1.一种温度传感器自适应分布式智能测量节点，其特征在于，所述节点包括传感器连接组件、接口功能电路、接线回路探测电路、模拟信号处理电路、数字信号处理单元及通信单元，所述接口功能电路与所述传感器连接组件、所述接线回路探测电路、所述模拟信号处理电路及所述数字信号处理单元相互连接，所述数字信号处理单元与所述接线回路探测电路、所述模拟信号处理电路、所述通信单元相互连接，其中：所述传感器连接组件，包括一个或多个相同的端子接口，各个端子接口均可连接多种类型的温度传感器，各个端子接口包括多个端子；

所述数字信号处理单元，用于通过所述通信单元与外部通信链路通信，并对所述接口功能电路、所述接线回路探测电路及所述模拟信号处理电路进行控制，以执行以下动作：主动探测并自动识别所述温度传感器与所述传感器连接组件的连接关系和所述温度传感器的传感器参数，其中，所述连接关系包括所述温度传感器的引线与所述端子接口中连接端子的连接关系，所述连接端子为所述端子接口的多个端子中的一个或多个；

根据所述连接关系和/或所述传感器参数对所述接口功能电路与所述模拟信号处理电路及所述接线回路探测电路中的一个或多个电路的电路参数进行自动配置；

根据所述温度传感器的型号自动匹配所述温度传感器对应的温度测量转换模型；

根据接收到的所述温度传感器的传感信号及所述温度测量转换模型得到所述温度传感器的感测温度。

2.根据权利要求1所述的节点，其特征在于，所述主动探测并自动识别所述温度传感器与所述传感器连接组件的连接关系和所述温度传感器的传感器参数，包括：利用所述接口功能电路依次建立所述端子接口的第一探测端子与所述模拟信号处理电路的第一输入端的连接关系、及所述端子接口的第二探测端子与所述模拟信号处理电路的第二输入端的连接关系，其中，所述第一探测端子及所述第二探测端子均为所述端子接口的多个端子之一且互不相同；

根据各次配对的第一探测端子及第二探测端子对应的输出信号确定所述连接关系及所述传感器参数。

3.根据权利要求1所述的节点，其特征在于，所述接口功能电路包括多通道选择单元、恒流源、偏置电压源、偏置电压源切换单元、参考电阻及热电偶冷端补偿传感器，所述模拟信号处理电路包括可调增益放大器、模数转换器、电压基准源切换单元、电压基准源，根据所述连接关系和/或所述传感器参数对所述接口功能电路与所述模拟信号处理电路及所述接线回路探测电路中的一个或多个电路的电路参数进行自动配置，包括以下至少一种：对所述多通道选择单元的通道选择信号进行自动配置，以执行以下操作的至少一种：建立所述恒流源与电流输入端子的连接关系、根据预设配对方式建立所述连接端子与所述可调增益放大器的输入端的连接关系、建立所述参考电阻与参考端子的连接关系，其中所述电流输入端子与所述参考端子为所述多个端子中的任意两个；

对所述偏置电压源切换单元的第一切换信号进行自动配置，以将偏置电压源施加到所述端子接口的多个端子的任意一个；

对所述电压基准源切换单元的第二切换信号进行自动配置，以为所述模数转换器选择模数转换的基准电压，所述基准电压为所述参考电阻上的分压或所述电压基准源的输出电压中的其中一个；

对所述可调增益放大器的增益进行自动配置。

4.根据权利要求3所述的节点，其特征在于，所述温度传感器包括电阻式温度传感器、热电偶温度传感器，所述电阻式温度传感器包括二线制电阻式温度传感器、三线制电阻式温度传感器及四线制电阻式温度传感器，所述热电偶温度传感器包括S/R/B/N/K/E/J/T多种类型。

5.根据权利要求4所述的节点，其特征在于，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为二线制电阻式温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度传感器的第一端连接于所述端子接口的第一连接端子，所述温度传感器的第二端连接于所述端子接口的第二连接端子，所述信号处理单元还用于：对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述恒流源与所述第一连接端子的连接关系、根据所述预设配对方式建立所述第一连接端子与所述可调增益放大器的第一输入端的连接关系、及所述第二连接端子与所述可调增益放大器的第二输入端的连接关系、建立所述第二连接端子与所述参考电阻的第一端的连接关系；

对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述参考电阻第一端与所述模数转换器的参考电压输入端的连接关系；

根据所述模数转换器的输出、所述模数转换器的量化位数、所述参考电阻的阻值、所述可调增益放大器的增益确定所述温度传感器的阻值；

根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括第一电阻温度映射关系；

根据所述温度传感器的阻值及所述第一电阻温度映射关系得到所述感测温度。

6.根据权利要求4所述的节点，其特征在于，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为三线制电阻式温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度传感器的第一端连接于所述端子接口的第一连接端子，所述温度传感器的第二端连接于所述端子接口的第二连接端子，所述温度传感器的第三端连接于所述端子接口的第三连接端子，所述信号处理单元还用于：

对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述恒流源与所述第一连接端子的连接关系、建立所述第三连接端子与所述参考电阻的第一端的连接关系；

对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述参考电阻第一端与所述模数转换器的参考电压输入端的连接关系；

对所述通道选择信号进行自动配置以根据所述预设配对方式建立所述第一连接端子与所述可调增益放大器的第一输入端的连接关系，并建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器的第二输入端的连接关系，得到所述模数转换器的第一输出；

对所述通道选择信号进行自动配置以根据所述预设配对方式建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器的第一输入端的连接关系，并建立所述第三连接端子与所述可调增益放大器的第二输入端的连接关系，得到所述模数转换器的第二输出；

根据所述第一输出、第二输出、所述模数转换器的量化位数、所述参考电阻的阻值、所述可调增益放大器的增益确定所述温度传感器的阻值；

根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括第二电阻温度映射关系；

根据所述温度传感器的阻值及所述第二电阻温度映射关系得到所述感测温度。

7.根据权利要求4所述的节点，其特征在于，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为四线制电阻式温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度传感器的第一端连接于所述端子接口的第一连接端子，所述温度传感器的第二端连接于所述端子接口的第二连接端子，所述温度传感器的第三端连接于所述端子接口的第三连接端子，所述温度传感器的第四端连接于所述端子接口的第四连接端子，所述信号处理单元还用于：

对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述恒流源与所述第一连接端子的连接关系、根据所述预设配对方式建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器的第一输入端的连接关系、及所述第三连接端子与所述可调增益放大器的第二输入端的连接关系、建立所述第四连接端子与所述参考电阻第一端的连接关系；

对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述参考电阻第一端与所述模数转换器的参考电压输入端的连接关系；

根据所述模数转换器的输出、所述模数转换器的量化位数、所述参考电阻的阻值、所述可调增益放大器的增益确定所述温度传感器的阻值；

根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括第三电阻温度映射关系；

根据所述温度传感器的阻值及所述第三电阻温度映射关系得到所述感测温度。

8.根据权利要求4所述的节点，其特征在于，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为热电偶温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度传感器的第一端连接于所述端子接口的第一连接端子，所述温度传感器的第二端连接于所述端子接口的第二连接端子，所述信号处理单元还用于：对所述第一切换信号进行自动配置，以将偏置电压源施加到所述第一连接端子或所述第二连接端子；

对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述第一连接端子与所述可调增益放大器的第一输入端的连接关系，并建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器第二输入端的连接关系；

对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述电压基准源与所述模数转换器的参考电压输入端的连接关系；

根据所述模数转换器的输出、所述模数转换器的量化位数、所述电压基准源的电压、所述可调增益放大器的增益确定第一电压；

根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括温度电压映射关系及电压温度映射关系；

根据所述热电偶冷端补偿传感器的温度及利用所述温度电压映射关系确定第二电压；

根据所述第一电压与所述第二电压之和、及根据所述电压温度映射关系得到所述感测温度。

9.根据权利要求1所述的节点，其特征在于，所述节点还包括：总线供电电源，用于为所述节点供电；

所述通信单元包括：

测控网络器件，连接于所述信号处理单元，用于与多个节点组网形成分布式温度测量系统，并输出所述感测温度，并接收所述温度传感器的型号；

网络端子组件，连接于所述测控网络器件和所述总线供电电源，用于通过网络线缆与外部通信链路通信并获取供电。

10.根据权利要求1所述的节点，其特征在于，所述接口功能电路包括多通道选择单元、恒流源、偏置电压源、偏置电压源切换单元、参考电阻、热电偶冷端补偿传感器、均温室，所述模拟信号处理电路包括可调增益放大器、模数转换器、电压基准源切换单元、电压基准源，所述通信单元包括测控网络器件、网络端子组件，所述节点还包括总线供电电源，所述数字信号处理单元包括信号处理器，各个端子接口均包括第一端子、第二端子、第三端子、第四端子，所述多通道选择单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关，所述接线回路探测电路包括第一探测电阻、第二探测电阻、第一探测开关、第二探测开关，其中，所述第一端子连接于所述第一开关的第一端及所述第二开关的第一端，所述第一开关的第二端连接于所述恒流源的输出端，所述第二端子连接于所述偏置电压源切换单元的第一输出端、所述第三开关的第一端及所述第四开关的第一端，所述偏置电压源切换单元的输入端连接于所述偏置电压源，所述第三端子连接于所述第五开关的第一端及所述第六开关的第一端，所述第四端子连接于所述第七开关的第一端、所述第八开关的第一端及所述偏置电压源切换单元的第二输出端，

所述第二开关的第二端、所述第三开关的第二端、所述第五开关的第二端连接于所述可调增益放大器的第一输入端，

所述第四开关的第二端、所述第六开关的第二端及所述第七开关的第二端连接于所述可调增益放大器的第二输入端，

所述第八开关的第二端及所述参考电阻的第一端连接于所述电压基准源切换单元的第一输入端，

所述电压基准源切换单元的第二输入端连接于所述电压基准源，所述电压基准源切换单元的输出端连接于所述模数转换器的参考电压输入端，所述第一探测电阻的第一端用于接收电源电压，所述第一探测电阻的第二端连接于所述第一探测开关的第一端，所述第一探测开关的第二端连接于所述可调增益放大器的第一输入端，所述第二探测电阻的第一端接地，所述第二探测电阻的第二端连接于所述第二探测开关的第一端，所述第二探测开关的第二端连接于所述可调增益放大器的第二输入端，所述可调增益放大器的输出端连接于所述模数转换器的输入端，所述模数转换器的输出端连接于所述信号处理器的输入端，所述信号处理器连接于所述测控网络器件，所述测控网络器件通过所述网络端子组件、网络线缆与外部通信链路通信，所述总线供电电源用于从网络线缆取电为所述节点供电。

11.一种测温系统，其特征在于，所述测温系统包括：多个如权利要求1‑10任一项所述的温度传感器自适应分布式智能测量节点；

配置装置，用于为各个温度传感器自适应分布式智能测量节点配置连接的温度传感器的型号；

供电装置，用于为各个温度传感器自适应分布式智能测量节点供电；

其中，各个温度传感器自适应分布式智能测量节点、所述配置装置及所述供电装置通过网络线缆组网连接。

说明书

温度传感器自适应分布式智能测量节点

技术领域

[0001] 本公开涉及测量技术领域，尤其涉及一种温度传感器自适应分布式智能测量节点。

背景技术

[0002] 温度监测是国防、工业、农业及科学研究等领域中非常重要的环节。常用的温度传感器有电阻式温度传感器和热电偶传感器两大类。电阻式温度传感器分为以PT100和
PT1000为代表的电阻温度检测器(RTD)和NTC、PTC两大类热敏电阻温度传感器，使用时根据
引线电阻影响大小制作成二、三、四线三种引线形式；热电偶根据制造材料和应用领域的不
同分为S/R/B/N/K/E/J/T等多种类型。

[0003] 由于温度传感器种类和型号众多，传统的温度监测节点一般是针对特定的传感器开发，现场适应性、灵活性、复用性较差。

发明内容

[0004] 根据本公开的一方面，提供了一种温度传感器自适应分布式智能测量节点，

[0005] 所述节点包括传感器连接组件、接口功能电路、接线回路探测电路、模拟信号处理电路、数字信号处理单元及通信单元，所述接口功能电路与所述传感器连接组件、所述接线
回路探测电路、所述模拟信号处理电路及所述数字信号处理单元相互连接，所述数字信号
处理单元与所述接线回路探测电路、所述模拟信号处理电路、所述通信单元相互连接，其
中：

[0006] 所述传感器连接组件，包括一个或多个相同的端子接口，每个端子接口均可连接多种类型的温度传感器，各个端子接口包括多个端子；

[0007] 所述数字信号处理单元，用于通过所述通信单元与外部通信链路通信，并对所述接口功能电路、所述接线回路探测电路及所述模拟信号处理电路进行控制，以：

[0008] 主动探测并自动识别所述温度传感器与所述传感器连接组件的连接关系和所述温度传感器的传感器参数，其中，所述连接关系包括所述传感器的引线与所述端子接口中
连接端子的连接关系，所述连接端子为所述端子接口的多个端子中的一个或多个；

[0009] 根据所述连接关系和/或所述传感器参数对所述接口功能电路与所述模拟信号处理电路及所述接线回路探测电路中的一个或多个电路的电路参数进行自动配置；

[0010] 根据所述温度传感器的型号自动匹配所述温度传感器对应的温度测量转换模型；

[0011] 根据接收到的所述温度传感器的传感信号及所述温度测量转换模型得到所述温度传感器的感测温度。

[0012] 在一种可能的实施方式中，所述主动探测并自动识别所述温度传感器与所述传感器连接组件的连接关系和所述温度传感器的传感器参数，包括：

[0013] 利用所述接口功能电路依次建立所述端子接口的第一探测端子与所述模拟信号处理电路的第一输入端的连接关系、及所述端子接口的第二探测端子与所述模拟信号处理
电路的第二输入端的连接关系，其中，所述第一探测端子及所述第二探测端子均为所述端
子接口的多个端子之一且互不相同；

[0014] 根据各次配对的第一探测端子及第二探测端子对应的输出信号确定所述连接关系及所述传感器参数。

[0015] 在一种可能的实施方式中，所述接口功能电路包括多通道选择单元、恒流源、偏置电压源、偏置电压源切换单元、参考电阻及热电偶冷端补偿传感器，所述模拟信号处理电路
包括可调增益放大器、模数转换器、电压基准源切换单元、电压基准源，根据所述连接关系
和/或所述传感器参数对所述接口功能电路与所述模拟信号处理电路及所述接线回路探测
电路中的一个或多个电路的电路参数进行自动配置，包括以下至少一种：

[0016] 对所述多通道选择单元的通道选择信号进行自动配置，以执行以下操作的至少一种：建立所述恒流源与电流输入端子的连接关系、根据预设配对方式建立所述连接端子与
所述可调增益放大器的输入端的连接关系、建立所述参考电阻与参考端子的连接关系，其
中所述电流输入端子与所述参考端子为所述多个端子中的任意两个；

[0017] 对所述偏置电压源切换单元的第一切换信号进行自动配置，以将偏置电压源施加到所述端子接口的多个端子的任意一个；

[0018] 对所述电压基准源切换单元的第二切换信号进行自动配置，以为所述模数转换器选择模数转换的基准电压，所述基准电压为所述参考电阻上的分压或所述电压基准源的输
出电压中的其中一个；

[0019] 对所述可调增益放大器的增益进行自动配置。

[0020] 在一种可能的实施方式中，所述温度传感器包括电阻式温度传感器、热电偶温度传感器，所述电阻式温度传感器包括二线制电阻式温度传感器、三线制电阻式温度传感器
及四线制电阻式温度传感器，所述热电偶温度传感器包括S/R/B/N/K/E/J/T多种类型。

[0021] 在一种可能的实施方式中，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为二线制电阻式温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度传感器的第
一端连接于所述端子接口的第一连接端子，所述温度传感器的第二端连接于所述端子接口
的第二连接端子，所述信号处理单元还用于：

[0022] 对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述恒流源与所述第一连接端子的连接关系、根据所述预设配对方式建立所述第一连接端子与所述可调增益放大器的第一输入
端的连接关系、及所述第二连接端子与所述可调增益放大器的第二输入端的连接关系、建
立所述第二连接端子与所述参考电阻的第一端的连接关系；

[0023] 对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述参考电阻第一端与所述模数转换器的参考电压输入端的连接关系；

[0024] 根据所述模数转换器的输出、所述模数转换器的量化位数、所述参考电阻的阻值、所述可调增益放大器的增益确定所述温度传感器的阻值；

[0025] 根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括第一电阻温度映射关系；

[0026] 根据所述温度传感器的阻值及所述第一电阻温度映射关系得到所述感测温度。

[0027] 在一种可能的实施方式中，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为三线制电阻式温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度传感器的第
一端连接于所述端子接口的第一连接端子，所述温度传感器的第二端连接于所述端子接口
的第二连接端子，所述温度传感器的第三端连接于所述端子接口的第三连接端子，所述信
号处理单元还用于：

[0028] 对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述恒流源与所述第一连接端子的连接关系、建立所述第三连接端子与所述参考电阻的第一端的连接关系；

[0029] 对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述参考电阻第一端与所述模数转换器的参考电压输入端的连接关系；

[0030] 对所述通道选择信号进行自动配置以根据所述预设配对方式建立所述第一连接端子与所述可调增益放大器的第一输入端的连接关系，并建立所述第二连接端子与所述可
调增益放大器的第二输入端的连接关系，得到所述模数转换器的第一输出；

[0031] 对所述通道选择信号进行自动配置以根据所述预设配对方式建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器的第一输入端的连接关系，并建立所述第三连接端子与所述可
调增益放大器的第二输入端的连接关系，得到所述模数转换器的第二输出；

[0032] 根据所述第一输出、第二输出、所述模数转换器的量化位数、所述参考电阻的阻值、所述可调增益放大器的增益确定所述温度传感器的阻值；

[0033] 根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括第二电阻温度映射关系；

[0034] 根据所述温度传感器的阻值及所述第二电阻温度映射关系得到所述感测温度。

[0035] 在一种可能的实施方式中，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为四线制电阻式温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度传感器的第
一端连接于所述端子接口的第一连接端子，所述温度传感器的第二端连接于所述端子接口
的第二连接端子，所述温度传感器的第三端连接于所述端子接口的第三连接端子，所述温
度传感器的第四端连接于所述端子接口的第四连接端子，所述信号处理单元还用于：

[0036] 对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述恒流源与所述第一连接端子的连接关系、根据所述预设配对方式建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器的第一输入
端的连接关系、及所述第三连接端子与所述可调增益放大器的第二输入端的连接关系、建
立所述第四连接端子与所述参考电阻第一端的连接关系；

[0037] 对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述参考电阻第一端与所述模数转换器的参考电压输入端的连接关系；

[0038] 根据所述模数转换器的输出、所述模数转换器的量化位数、所述参考电阻的阻值、所述可调增益放大器的增益确定所述温度传感器的阻值；

[0039] 根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括第三电阻温度映射关系；

[0040] 根据所述温度传感器的阻值及所述第三电阻温度映射关系得到所述感测温度。

[0041] 在一种可能的实施方式中，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为热电偶温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度传感器的第一端连
接于所述端子接口的第一连接端子，所述温度传感器的第二端连接于所述端子接口的第二
连接端子，所述信号处理单元还用于：

[0042] 对所述第一切换信号进行自动配置，以将偏置电压源施加到所述第一连接端子或所述第二连接端子；

[0043] 对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述第一连接端子与所述可调增益放大器的第一输入端的连接关系，并建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器第二输入
端的连接关系；

[0044] 对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述电压基准源与所述模数转换器的参考电压输入端的连接关系；

[0045] 根据所述模数转换器的输出、所述模数转换器的量化位数、所述电压基准源的电压、所述可调增益放大器的增益确定第一电压；

[0046] 根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括温度电压映射关系及电压温度映射关系；

[0047] 根据所述热电偶冷端补偿传感器的温度及利用所述温度电压映射关系确定第二电压；

[0048] 根据所述第一电压与所述第二电压之和、及根据所述电压温度映射关系得到所述感测温度。

[0049] 在一种可能的实施方式中，所述节点还包括：

[0050] 总线供电电源，用于为所述节点供电；

[0051] 所述通信单元包括：

[0052] 测控网络器件，连接于所述信号处理单元，用于与多个节点组网形成分布式温度测量系统，并输出所述感测温度，并接收所述温度传感器的型号；

[0053] 网络端子组件，连接于所述测控网络器件和所述总线供电电源，用于通过网络线缆与外部通信链路通信并获取供电。

[0054] 在一种可能的实施方式中，所述接口功能电路包括多通道选择单元、恒流源、偏置电压源、偏置电压源切换单元、参考电阻、热电偶冷端补偿传感器、均温室，所述模拟信号处
理电路包括可调增益放大器、模数转换器、电压基准源切换单元、电压基准源，所述通信单
元包括测控网络器件、网络端子组件，所述节点还包括总线供电电源，所述数字信号处理单
元包括信号处理器，各个端子接口均包括第一端子、第二端子、第三端子、第四端子，所述多
通道选择单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开
关、第八开关，所述接线回路探测电路包括第一探测电阻、第二探测电阻、第一探测开关、第
二探测开关，其中，

[0055] 所述第一端子连接于所述第一开关的第一端及所述第二开关的第一端，所述第一开关的第二端连接于所述恒流源的输出端，

[0056] 所述第二端子连接于所述偏置电压源切换单元的第一输出端、所述第三开关的第一端及所述第四开关的第一端，所述偏置电压源切换单元的输入端连接于所述偏置电压
源，

[0057] 所述第三端子连接于所述第五开关的第一端及所述第六开关的第一端，

[0058] 所述第四端子连接于所述第七开关的第一端、所述第八开关的第一端及所述偏置电压源切换单元的第二输出端，

[0059] 所述第二开关的第二端、所述第三开关的第二端、所述第五开关的第二端连接于所述可调增益放大器的第一输入端，

[0060] 所述第四开关的第二端、所述第六开关的第二端及所述第七开关的第二端连接于所述可调增益放大器的第二输入端，

[0061] 所述第八开关的第二端及所述参考电阻的第一端连接于所述电压基准源切换单元的第一输入端，

[0062] 所述电压基准源切换单元的第二输入端连接于所述电压基准源，所述电压基准源切换单元的输出端连接于所述模数转换器的参考电压输入端，

[0063] 所述第一探测电阻的第一端用于接收电源电压，所述第一探测电阻的第二端连接于所述第一探测开关的第一端，所述第一探测开关的第二端连接于所述可调增益放大器的
第一输入端，所述第二探测电阻的第一端接地，所述第二探测电阻的第二端连接于所述第
二探测开关的第一端，所述第二探测开关的第二端连接于所述可调增益放大器的第二输入
端，

[0064] 所述可调增益放大器的输出端连接于所述模数转换器的输入端，所述模数转换器的输出端连接于所述信号处理器的输入端，

[0065] 所述信号处理器连接于所述测控网络器件，

[0066] 所述测控网络器件通过所述网络端子组件、网络线缆与外部通信链路通信，

[0067] 所述总线供电电源用于从网络线缆取电为所述节点供电。

[0068] 根据本公开的一方面，提供了一种测温系统，所述测温系统包括：

[0069] 多个所述的温度传感器自适应分布式智能测量节点；

[0070] 配置装置，用于为各个温度传感器自适应分布式智能测量节点配置连接的温度传感器的型号；

[0071] 供电装置，用于为各个温度传感器自适应分布式智能测量节点供电；

[0072] 其中，各个温度传感器自适应分布式智能测量节点、所述配置装置及所述供电装置通过网络线缆组网连接。

[0073] 本公开实施例提出的温度传感器自适应分布式智能测量节点在温度传感器接入到端子接口的情况下，数字信号处理单元能够对接口功能电路、接线回路探测电路及模拟
信号处理电路进行控制，以：主动探测并自动识别所述温度传感器与所述传感器连接组件
的连接关系和所述温度传感器的传感器参数；根据所述连接关系和/或所述传感器参数对
所述接口功能电路与所述模拟信号处理电路及所述接线回路探测电路中的一个或多个电
路的电路参数进行自动配置；根据所述温度传感器的型号自动匹配所述温度传感器对应的
温度测量转换模型；根据接收到的所述温度传感器的传感信号及所述温度测量转换模型得
到所述温度传感器的感测温度，能够针对不同类型传感器自适应地完成温度测量，具有高
适应性、高灵活性、高效率的特点。

[0074] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将
变得清楚。

附图说明

[0075] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。

[0076] 图1示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点的框图。

[0077] 图2示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点的示意图。

[0078] 图3示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点接入和测量二线制电阻式温度传感器的示意图。

[0079] 图4示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点接入和测量三线制电阻式温度传感器的示意图。

[0080] 图5示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点接入和测量四线制电阻式温度传感器的示意图。

[0081] 图6示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点接入和测量热电偶温度传感器的示意图。

[0082] 图7示出了根据本公开实施例的测温系统的示意图。

具体实施方式

[0083] 以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除
非特别指出，不必按比例绘制附图。

[0084] 在本公开的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限
制。

[0085] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0086] 在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本公开中的具体含义。

[0087] 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

[0088] 本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文
中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、
B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

[0089] 另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于
本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

[0090] 根据背景技术介绍可知，由于温度传感器种类和型号众多，传统的温度监测节点一般是针对特定的传感器开发，现场适应性、灵活性、复用性较差，例如，相关技术在更换应
用场景时，若温度监测节点要接入的传感器类型发生变化，则需要对温度监测节点的内部
电路进行调整，且需要对控制程序进行修改，针对不同场景下不同的温度传感器，需要根据
环境需求变化调整软硬件结构。

[0091] 本公开实施例提出的温度传感器自适应分布式智能测量节点在温度传感器接入到端子接口的情况下，数字信号处理单元能够对接口功能电路、接线回路探测电路及模拟
信号处理电路进行控制，以：主动探测并自动识别所述温度传感器与所述传感器连接组件
的连接关系和所述温度传感器的传感器参数；根据所述连接关系和/或所述传感器参数对
所述接口功能电路与所述模拟信号处理电路及所述接线回路探测电路中的一个或多个电
路的电路参数进行自动配置；根据所述温度传感器的型号自动匹配所述温度传感器对应的
温度测量转换模型；根据接收到的所述温度传感器的传感信号及所述温度测量转换模型得
到所述温度传感器的感测温度，能够针对不同类型传感器自适应地完成温度测量，具有高
适应性、高灵活性、高效率的特点。

[0092] 本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点考虑到了对不同种类和型号温度传感器的适应性和使用的便利性，能够在不对节点软硬件做任何改动的前提下，
直接接入并自动适应不同型号二/三/四线电阻式温度传感器和不同类型热电偶(如S/R/B/
N/K/E/J/T等)的温度测量，且可以根据需要扩展测量通道的数目，具有较高的可扩展性。

[0093] 本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点能够运用于国防、工业、农业、科学研究等各种领域，对于本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点
的运用领域，本公开实施例不做限定。

[0094] 请参阅图1，图1示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点的框图。

[0095] 如图1所示，所述节点包括传感器连接组件100、接口功能电路200、接线回路探测电路9、模拟信号处理电路400、数字信号处理单元500及通信单元900，所述接口功能电路
200与所述传感器连接组件100、所述接线回路探测电路9、所述模拟信号处理电路400及所
述数字信号处理单元500相互连接，所述数字信号处理单元500与所述接线回路探测电路9、
所述模拟信号处理电路400、所述通信单元900相互连接，其中：

[0096] 所述传感器连接组件100，包括一个或多个相同的端子接口1，每个端子接口1均可连接多种类型的温度传感器，各个端子接口1包括多个端子；

[0097] 所述数字信号处理单元500，用于通过所述通信单元900与外部通信链路通信，并对所述接口功能电路200、所述接线回路探测电路9及所述模拟信号处理电路400进行控制，
以：

[0098] 主动探测并自动识别所述温度传感器与所述传感器连接组件100的连接关系和所述温度传感器的传感器参数，其中，所述连接关系包括所述传感器的引线与所述端子接口1
中连接端子的连接关系，所述连接端子为所述端子接口1的多个端子中的一个或多个；

[0099] 根据所述连接关系和/或所述传感器参数对所述接口功能电路200与所述模拟信号处理电路400及所述接线回路探测电路9中的一个或多个电路的电路参数进行自动配置；

[0100] 根据所述温度传感器的型号自动匹配所述温度传感器对应的温度测量转换模型；

[0101] 根据接收到的所述温度传感器的传感信号及所述温度测量转换模型得到所述温度传感器的感测温度。

[0102] 本公开实施例对传感器接口组件中端子接口1的接口数目不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要设置，例如传感器接口组件可以包括1个、2个或更多个端子接口1。

[0103] 本公开实施例对端子接口1包括的端子数目不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要设置，例如每个端子接口1均可以包括4个端子或其他数目的端子。

[0104] 本公开实施例可以采用多种方式确定所述温度传感器与所述端子接口1的连接关系和传感器参数，并采用多种方式根据所述连接关系选择对应的通路将所述连接端子连接
到所述模拟信号处理电路400，对此，本公开实施例不做限定。

[0105] 本公开实施例对接口功能电路200、接线回路探测电路9、模拟信号处理电路400、数字信号处理单元500、通信单元900的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据
实际情况及需要确定实现方式。

[0106] 下面对本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点的可能实现方式进行示例性介绍。

[0107] 请参阅图2，图2示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点的示意图。

[0108] 应该明白的是，本公开实施例各个示例是以端子接口1的端子数目为4进行示例性介绍的，但是本公开实施例不限于此，本领域技术人员可以根据需要设置接口的端子数目。

[0109] 在一个示例中，如图2所示，所述温度传感器自适应分布式智能测量节点可以包括端子接口1以接入温度传感器，例如，端子接口1包括4个端子(第一端子A、第二端子B、第三
端子C、第四端子D)，温度传感器自适应分布式智能测量节点可以接入一路二/三/四线制电
阻式温度传感器或1～3路S/R/B/N/K/E/J/T等类型的热电偶以完成温度的自适应测量。

[0110] 在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述接口功能电路200可以包括多通道选择单元8、恒流源2、偏置电压源4、偏置电压源切换单元5、参考电阻3、热电偶冷端补偿传感
器6、均温室7，所述模拟信号处理电路400可以包括可调增益放大器10、模数转换器11、电压
基准源切换单元12、电压基准源13，所述通信单元900可以包括测控网络器件15、网络端子
组件16，所述节点还可以包括总线供电电源17。示例性的，所述测控网络器件15可以通过所
述网络端子组件16、网络线缆与外部通信链路通信，所述总线供电电源17用于从网络线缆
取电为所述节点供电。

[0111] 在一个示例中，如图2所示，测控网络器件15连接于所述数字信号处理单元(如信号处理器14)，用于与多个节点组网形成分布式温度测量系统，并输出所述感测温度，并接
收所述温度传感器的型号，所述网络端子组件16连接于所述测控网络器件15和所述总线供
电电源17可以用于通过网络线缆与外界通信并获取供电。本公开实施例以测控网络器件
15、网络端子组件16对通信单元900进行了示例性说明，应该明白的是，本公开实施例不限
于此，本领域技术人员可以根据实际情况及需要采用合适的方式实现通信单元900，只要其
可以实现与外部通信链路通信即可。本公开实施例对外部通信链路的实现方式不做限定，
外部通信链路可以包括与当前节点组网的多个节点或其他联网的设备，通过WiFi、ZigBee、
移动通信网络(4G、5G等)等无线传输方式实现通信，当然，也可以通过各种工业现场总线、
网络线缆等有线方式实现通信，对此，本公开实施例不做限定。

[0112] 示例性的，如图2所示，网络端子组件16可以包括Tp和Tn两个接口端子，一方面能够通过网络线缆(如分布式智能测控网络线缆)使多个所述节点首尾相连形成一个分布式智
能测控网络，另一方面可将所述测控网络器件15直接接入分布式智能测控网络。

[0113] 示例性的，所述测控网络器件15可与信号处理器14进行双向信息交互，一方面可将传感器型号信息在线配置到信号处理器14，另一方面可获取信号处理器14给出的温度信
息，并将其发布至分布式智能测控网络以供其它节点共享。

[0114] 示例性的，用户可以通过外部控制装置(如上位机)写入温度传感器的型号或其他信息，并通过网络线缆传输到温度传感器自适应分布式智能测量节点，例如，可以传输到测
控网络器件15，并通过测控网络器件15传输到信号处理单元500(如信号处理器14)，当然，
用户也可以通过网络线缆获取温度传感器自适应分布式智能测量节点得到的温度信息或
其他中间参数，对此，本公开实施例不做限定。

[0115] 在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述数字信号处理单元500可以包括信号处理器14，信号处理单元可以为处理组件，处理组件包括但不限于单独的处理器，或者分立
元器件，或者处理器与分立元器件的组合。所述处理器可以包括电子设备中具有执行指令
功能的控制器，所述处理器可以按任何适当的方式实现，例如，被一个或多个应用专用集成
电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可调逻辑器件(PLD)、现场
可调门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。在所述处理器内部，
可以通过逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，
ASIC)、可调逻辑控制器和嵌入微控制器等硬件电路执行所述可执行指令。

[0116] 在一种可能的实施方式中，如图2所示，各个端子接口1均可以包括第一端子A、第二端子B、第三端子C、第四端子D，所述多通道选择单元8可以包括第一开关S1、第二开关S2、
第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、第八开关S8，所述接线回
路探测电路9可以包括第一探测电阻R1、第二探测电阻R2、第一探测开关K1、第二探测开关
K2。

[0117] 应该明白的是，图2示出了端子接口1的端子的数目可以为4，多通道选择单元8的选择开关数目为8等情况，然而这些具体的示例仅是为了更好的对本公开实施例的温度传
感器自适应分布式智能测量节点进行介绍，不应视为是对本公开实施例的限制，在其他的
实施方式中，端子的数目也可以为其他任意数目，开关的数目可以根据需要配置(例如，可
以配置多组第二开关S2～第七开关S7，以实现多个温度传感器的接入)，并且多通道选择单
元8也可以采用例如多路选择器等其他任意方式实现，对此本公开实施例不做限定。

[0118] 应该明白的是，本公开实施例以所述接线回路探测电路9包括第一探测电阻R1、第二探测电阻R2、第一探测开关K1、第二探测开关K2进行了示例性介绍，然而，本公开实施例
不限于此，在其他的实施方式中，接线回路探测电路9也可以具有其他的实现方式，例如第
一探测电阻R1、第二探测电阻R2也可以利用微电流源替换，或通过其他的方式实现。

[0119] 在一个示例中，如图2所示，所述电压基准源切换单元12可以包含两个独立开关，第一个开关的一端(可以作为电压基准源切换单元12的第一输入端)连接至参考电阻3的非
接地一侧，第二个开关的一端(可以作为电压基准源切换单元12的第二输入端)连接至电压
基准源13，两个开关的另一端(可以作为电压基准源切换单元12的输出端)均连接至模数转
换器11的外部参考端“Vref”引脚(即参考电压输入端)。

[0120] 示例性的，本公开实施例的各个开关可以利用晶体管实现，例如，利用金属‑氧化物半导体场效应晶体管(Metal‑Oxide‑Semiconductor Field‑Effect Transistor，
MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)，其中，晶体
管可以是基于碳化硅SiC，氮化镓GaN实现，以提高性能。当然，本公开实施例对各个开关的
类型不做限定，本领域技术人员可以采用任意类型的开关实现。

[0121] 在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述第一端子A连接于所述第一开关S1的第一端及所述第二开关S2的第一端，所述第一开关S1的第二端连接于所述恒流源2的输出
端，所述第二端子B连接于所述偏置电压源切换单元5的第一输出端、所述第三开关S3的第
一端及所述第四开关S4的第一端，所述偏置电压源切换单元5的输入端连接于所述偏置电
压源4，所述第三端子C连接于所述第五开关S5的第一端及所述第六开关S6的第一端，所述
第四端子D连接于所述第七开关S7的第一端、所述第八开关S8的第一端及所述偏置电压源
切换单元5的第二输出端，所述第二开关S2的第二端、所述第三开关S3的第二端、所述第五
开关S5的第二端连接于所述可调增益放大器10的第一输入端(可以为模拟信号处理电路
400的第一输入端)，所述第四开关S4的第二端、所述第六开关S6的第二端及所述第七开关
S7的第二端连接于所述可调增益放大器10的第二输入端(可以为模拟信号处理电路400的
第二输入端)，所述第八开关S8的第二端及所述参考电阻3的第一端连接于所述电压基准源
切换单元12的第一输入端，所述电压基准源切换单元12的第二输入端连接于所述电压基准
源13，所述电压基准源切换单元12的输出端连接于所述模数转换器11的参考电压输入端，
所述第一探测电阻R1的第一端用于接收电源电压，所述第一探测电阻R1的第二端连接于所
述第一探测开关K1的第一端，所述第一探测开关K1的第二端连接于所述可调增益放大器10
的第一输入端，所述第二探测电阻R2的第一端接地，所述第二探测电阻R2的第二端连接于
所述第二探测开关K2的第一端，所述第二探测开关K2的第二端连接于所述可调增益放大器
10的第二输入端，所述可调增益放大器10的输出端连接于所述模数转换器11的输入端，所
述模数转换器11的输出端连接于所述信号处理器14的输入端，所述信号处理器14连接于所
述测控网络器件15。

[0122] 以图1及图2所示的温度传感器自适应分布式智能测量节点为例，本公开实施例可以利用数字信号处单元500对接口功能电路200、接线回路探测电路9、模拟信号处理电路
400等电路自动进行控制，能够在不对其软硬件做任何改动的前提下，对包括电阻式温度传
感器(可以包括多种型号，每种型号可以包括二线制、三线制、四线制)、热电偶温度传感器
(如S/R/B/N/K/E/J/T等)等类型的温度传感器进行自适应配置并完成自适应测量，且多个
节点可自动构建分布式监测网络。一方面解决了工业现场中不同种类和不同型号的温度传
感器智能化自适应组网测量问题，另一方面也解决了这些温度传感器测量转换电路的软硬
件重复设计与开发等问题。

[0123] 应该说明的是，图2中示出的节点的实现方式可以根据需要进行改变，可以增加单元、器件、电路，也可以利用其他的实现方式进行替换，可以实现各个电路的功能的各种实
现方式均在本公开保护范围之内。

[0124] 应该说明的是，图2中示出的节点的各个器件、电路等均可以有多种实现方式，本公开实施例将在下文对可能实现方式进行示例性介绍。

[0125] 下面对节点的各个电路的控制方式进行示例性介绍，以使得所述节点可以对包括电阻式温度传感器(可以包括多种型号，每种型号可以包括二线制、三线制、四线制)、热电
偶温度传感器(如S/R/B/N/K/E/J/T等)等类型的温度传感器进行自适应配置并完成自适应
测量。

[0126] 下面对主动探测并自动识别所述温度传感器与所述传感器连接组件100的连接关系和所述温度传感器的传感器参数的可能实现方式进行示例性介绍。

[0127] 在一种可能的实施方式中，所述主动探测并自动识别所述温度传感器与所述传感器连接组件100的连接关系和所述温度传感器的传感器参数，可以包括：

[0128] 利用所述接口功能电路200依次建立所述端子接口1的第一探测端子与所述模拟信号处理电路400的第一输入端的连接关系、及所述端子接口1的第二探测端子与所述模拟
信号处理电路400的第二输入端的连接关系，其中，所述第一探测端子及所述第二探测端子
均为所述端子接口1的多个端子之一且互不相同；

[0129] 根据各次配对的第一探测端子及第二探测端子对应的输出信号确定所述连接关系及所述传感器参数。

[0130] 在一个示例中，本公开实施例中传感器参数可以包括电阻、电压、传感器类型(电阻式、热电偶等)、传感器线制(二线、三线、四线)等。

[0131] 本公开实施例利用所述接口功能电路200依次建立所述端子接口1的第一探测端子与所述模拟信号处理电路400的第一输入端的连接关系、及所述端子接口1的第二探测端
子与所述模拟信号处理电路400的第二输入端的连接关系，根据各次配对的第一探测端子
及第二探测端子对应的输出信号可以快速、准确的确定所述连接关系及所述传感器参数，
以便于后续进行自适应温度测量。

[0132] 示例性的，本公开实施例的接口功能电路200可以包括图2所示的多通道选择单元8，当然，多通道选择单元8可以利用多种方式实现，例如，多通道选择单元8可以如图2所示
包括多个开关，根据控制信号导通或断开，以实现通路的选择；例如，多通道选择单元8也可
以包括多路选择器MUX，根据控制信号选通对应的通路，或者也可以采用其他的方式实现多
通道选择单元8的功能。本公开实施例的多通道选择单元8的控制信号可以是被设置在信号
处理单元中的，或者，多通道选择单元8可以被提前配置好控制逻辑，如多通道选择单元8也
可以设置有逻辑器件，以实现通道选择、切换。

[0133] 示例性的，无论是利用信号处理单元输出的控制信号还是预存在多通道选择单元8中的控制逻辑，均可以依次建立所述端子接口1的第一探测端子与所述模拟信号处理电路
400的第一输入端的连接关系、及所述端子接口1的第二探测端子与所述模拟信号处理电路
400的第二输入端的连接关系。例如，当温度传感器接入时，信号处理单元可以输出控制信
号依次建立所述端子接口1的第一探测端子与所述模拟信号处理电路400的第一输入端的
连接关系、及所述端子接口1的第二探测端子与所述模拟信号处理电路400的第二输入端的
连接关系，或者，多通道选择单元8可以根据控制逻辑依次建立所述端子接口1的第一探测
端子与所述模拟信号处理电路400的第一输入端的连接关系、及所述端子接口1的第二探测
端子与所述模拟信号处理电路400的第二输入端的连接关系。

[0134] 例如，如图2所示，端子接口1可以包括第一端子A、第二端子B、第三端子C、第四端子D，示例性的，第一次：可以将第一端子A、第二端子B作为第一探测端子及第二探测端子连
接到模拟信号处理电路400；第二次：可以将第一端子A、第三端子C作为第一探测端子及第
二探测端子连接到模拟信号处理电路400；第三次：可以将第一端子A、第四端子D作为第一
探测端子及第二探测端子连接到模拟信号处理电路400，等等；若端子接口1还包括其他数
目的端子，则可以继续尝试，如第M次：将第i端子、第j端子作为第一探测端子及第二探测端
子连接到模拟信号处理电路400，直到所有的端子均被遍历，其中，i、j、M均为整数。

[0135] 数字信号处理单元500可以根据各次配对的第一探测端子及第二探测端子对应的输出信号确定所述连接关系及所述传感器参数，例如，可以根据输出信号的幅度大小确定，
下面进行示例性说明。

[0136] 在一个示例中，当将两个探测端子接入模拟信号处理电路400的两个输入端时，模拟信号处理电路400与两个探测端子形成回路，如果该两个探测端子连接到温度传感器的
引线端子，则模拟信号处理电路400会输出第一幅度的输出信号；如果该两个探测端子未连
接温度传感器，则模拟信号处理电路400会输出第二幅度的输出信号，本公开实施例的数字
信号处理单元500可以根据模拟信号处理电路400的输出信号的幅度(如将模拟信号处理电
路400的输出信号转换为数字量进行判断)判断连接温度传感器的端子以确定所述连接关
系，通过遍历的方式，可以准确对连接关系进行确定，以实现接口自适应判断及自动探测，
并且，采用此种方式具有复杂度低、成本低的特点。

[0137] 下面以具体的示例进行示例性介绍。

[0138] 在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述模拟信号处理电路400可以包括可调增益放大器10(PGA)，可调增益放大器10的第一输入端可以为模拟信号处理电路400的第一
输入端，可调增益放大器10的第二输入端可以为模拟信号处理电路400的第二输入端。

[0139] 在一个示例中，如图2所示，第一探测电阻R1可以作为上拉电阻，第二探测电阻R2可以作为下拉电阻，第一探测电阻R1和第一探测开关连接在电源正极VCC和PGA 10的差分
输入“+”极之间，第二探测电阻R2和第二探测开关连接在电源负极GND和PGA 10的差分输入
“‑”极之间，上下拉电阻的阻值可以设置为远大于待测电阻式温度传感器和热电偶引线的
阻值。在一个示例中，当可调增益放大器10的“+”、“‑”极(第一输入端、第二输入端)通过多
通道选择单元8和接入的传感器形成一个电流回路时，“+”、“‑”极之间的分压极小，ADC11会
给信号处理器14输出一个较小的数字量(第一幅度的输出信号)，若处于断路状态，“+”、“‑”
极之间的分压接近VCC，ADC 11会给信号处理器14输出一个较大的数字量(如满量程，第二
幅度的输出信号)，由此可探测所述端子接口1中任意两个探测端子之间的连接关系。

[0140] 在一个示例中，温度传感器正常接入情况下，电阻式温度传感器的线制以及热电偶的实际接入通道将对应不同端子之间的连接关系，可将此关系制成一个参照表，据此能
够在测量开始前对电阻式温度传感器的线制和热电偶的接入通道情况进行探测，也可以对
一些传感器参数进行主动识别，在测量过程中还能够对传感器断线故障进行预警或报警。

[0141] 下面对连接关系进行示例性介绍，通过对所述端子接口1的各对探测端子之间进行连通性测试从而自动探测出电阻式温度传感器的线制和热电偶的接入通道情况。

[0142] 表1

[0143]

[0144] 示例性的，端子接口1可接入二/三/四线制电阻式温度传感器，为探测接入电阻式温度传感器的线制，以图2为例，若端子接口1包括的端子的数目为4个(如第一端子A、第二
端子B、第三端子C、第四端子D)，可对第一端子A与第二端子B，第一端子A与第三端子C，第一
端子A与第四端子D等端子对之间的连接关系进行逐次探测。电阻式温度传感器正常接入
时，不同线制对应端子接口1的连接关系如表1所示，其中1和0分别代表两端子间连通或断
开。根据表1可在测量开始前探测电阻式温度传感器的线制并于测量过程中对传感器断线
故障进行预警和报警。

[0145] 表2

[0146]

[0147] 示例性的，依然以端子接口1包括4个端子为例进行说明，所述端子接口1可同时接入1～3路不同类型的热电偶，为探测热电偶的实际接入通道有哪些，可对第一端子A与第二
端子B、第二端子B与第三端子C、第三端子C与第四端子D之间的连接关系进行逐次探测。不
同端子之间的连接关系与热电偶接入通道情况的对照关系如表2所示。根据表2可在测量开
始前探测热电偶接入通道情况并于测量过程中对热电偶断线故障进行预警和报警。

[0148] 示例性的，以四个端子的端子接口1为例，端子接口1可以同时接入3个热电偶，如热电偶1连接在第一端子A与第二端子B、热电偶2连接在第二端子B与第三端子C、热电偶3连
接在第三端子C与第四端子D，在这种情况下，通过逐次探测也可以获得对应的连接关系，在
后续进行温度的自适应测量时，可以根据确定的连接关系分别控制各个电路即可。

[0149] 本公开实施例在各种情况下均可以得到电阻、电压等传感器参数，在一些情况下，也可以获得传感器类型、传感器线制等参数，例如，参考表1和表2，对于仅接入单个温度传
感器的情况，各个传感器的连接关系不同，因此，可以根据确定的连接关系及表1、表2所示
的连接关系与温度传感器类型的对应关系确定温度传感器的类型、线制等，例如，假设确定
的连接关系为传感器仅连接到第一端子A与第四端子D，则可以确定该温度传感器为二线制
电阻式温度传感器；若确定的连接关系为传感器仅连接到第一端子A与第二端子B、第二端
子B与第三端子C、第三端子C与第四端子D的任意一种时，可以确定温度传感器为热电偶。

[0150] 当然，本公开实施例的温度传感器的传感器参数还可以包括其他，还可以采用其他实施方式确定传感器参数，对此，本公开实施例不做限定。

[0151] 通过以上描述，本公开实施例可以逐次对各个端子之间的连接关系进行确定，以确定接入的温度传感器的种类，进一步的，根据预先设置的对应关系(如表1和表2)，可以根
据确定的连接关系确定接入的温度传感器的类型、线制等参数，类型可以包括电阻式温度
传感器和热电偶温度传感器，线制可以为电阻式温度传感器的线制(如二/三/四线制)，当
然，也可以确定热电偶温度传感器的接入的通道，通过这种方式，可以实现接入的温度传感
器的接口的自适应确定，便于后续对各个类型、种类的传感器的传感参数进行处理，以得到
感测温度。

[0152] 下面对以电阻式温度传感器、热电偶温度传感器为例对节点的自适应测量进行示例性介绍。

[0153] 在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述接口功能电路200可以包括多通道选择单元8、恒流源2、偏置电压源4、偏置电压源切换单元5、参考电阻3及热电偶冷端补偿传感
器6、均温室7，所述模拟信号处理电路400包括可调增益放大器10、模数转换器11、电压基准
源切换单元12、电压基准源13，根据所述连接关系和/或所述传感器参数对所述接口功能电
路200与所述模拟信号处理电路400及所述接线回路探测电路9中的一个或多个电路的电路
参数进行自动配置，可以包括以下至少一种：

[0154] 对所述多通道选择单元8的通道选择信号进行自动配置，以执行以下操作的至少一种：建立所述恒流源2与电流输入端子的连接关系、根据预设配对方式建立所述连接端子
与所述可调增益放大器10的输入端的连接关系、建立所述参考电阻3与参考端子的连接关
系，其中所述电流输入端子与所述参考端子为所述多个端子中的任意两个；

[0155] 对所述偏置电压源切换单元5的第一切换信号进行自动配置，以将偏置电压源4施加到所述端子接口1的多个端子的任意一个；

[0156] 对所述电压基准源切换单元12的第二切换信号进行自动配置，以为所述模数转换器11选择模数转换的基准电压，所述基准电压为所述参考电阻3上的分压或所述电压基准
源13的输出电压中的其中一个；

[0157] 对所述可调增益放大器10的增益进行自动配置。

[0158] 在一个示例中，当接入二/三/四线制电阻式温度传感器时，本公开实施例可以采用比例式电阻测量方法测量电阻，这样，本公开实施例能够消除恒流源2的精确度和稳定性
对测量的影响，示例性的，信号处理器14可根据线制探测结果自动配置测量电路并补偿引
线电阻，可根据信号幅值自动配置合适的增益倍数，最终实现电阻式温度传感器的高精度
测量。当接入1～3路热电偶传感器时，测量电路将自动探测接入通道和信号幅值，自动为接
入的热电偶配置偏置电压和合适的放大倍数，多路热电偶采用分时逐个的方法完成测量。

[0159] 下面基于图2所示的温度传感器自适应分布式智能测量节点示意图对各种温度传感器的自适应测量进行示例性说明。

[0160] 请参阅图3，图3示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点接入和测量二线制电阻式温度传感器的示意图。

[0161] 在一种可能的实施方式中，如图3所示，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为二线制电阻式温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度
传感器的第一端(如引线1)连接于所述端子接口1的第一连接端子(如第一端子A)，所述温
度传感器的第二端(如引线2)连接于所述端子接口1的第二连接端子(如第四端子D)，如图3
所示，所述信号处理单元还可以用于：

[0162] 对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述恒流源2与所述第一连接端子的连接关系，从而输入激励电流到所述第一连接端子。

[0163] 根据所述预设配对方式建立所述第一连接端子与所述可调增益放大器10的第一输入端的连接关系、及所述第二连接端子与所述可调增益放大器10的第二输入端的连接关
系、建立所述第二连接端子与所述参考电阻3的第一端的连接关系；

[0164] 对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述参考电阻3第一端与所述模数转换器11的参考电压输入端的连接关系，以为模数转换器11提供参考电压；

[0165] 根据所述模数转换器11的输出、所述模数转换器11的量化位数、所述参考电阻3的阻值、所述可调增益放大器10的增益确定所述温度传感器的阻值；

[0166] 根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括第一电阻温度映射关系；

[0167] 根据所述温度传感器的阻值及所述第一电阻温度映射关系得到所述感测温度。

[0168] 示例性的，如图3所示，本公开实施例在对电阻式温度传感器的温度进行测量时，可以将多通道选择单元8中的第一开关S1和第八开关S8开关闭合，在这种情况下，恒流源2
产生的激励电流进入端子接口1中的第一端子A并依次流经电阻式温度传感器、端子接口1
中的第四端子D、参考电阻3最终进入地，从而形成测量电路主回路；可以控制电压基准源切
换单元12将参考电阻3上的实际电压选通至模数转换器(ADC)11的参考电压输入端作为模/
数转换的基准电压，可以控制多通道选择单元8将端子接口1中与温度传感器连通接入的两
个连接端子连接(如第一端子A、第四端子D)至PGA 10的差分输入端，其差分电压经过PGA 
10放大后，输入至ADC 11以完成数字化转换，ADC给出的数字量再由信号处理器14转换为电
阻式温度传感器的电阻值，由此形成完整的电阻比例式测量结构。

[0169] 在一个示例中，如图3所示，二线制电阻式温度传感器的引线1和引线2分别连接端子接口1中的第一端子A、第四端子D，多通道选择单元8中的第一开关S1、第二开关S2、第七
开关S7、第八开关S8闭合，其余断开，将端子接口1中的第一端子A、第四端子D连接至PGA 10
的差分输入端，并由ADC 11完成数字化转换；待测二线制电阻式温度传感器阻值为Rx，参考
电阻3的阻值为Rref，PGA 10的增益为A，ADC 11的量化位数为N，若ADC 11测量转换输出值为
Dout，则待测二线制电阻式温度传感器阻值Rx的测量方程如公式1所示：

[0170]

[0171] 其中，N、A可以根据需要设置，对此，本公开实施例不做限定。

[0172] 示例性的，信号处理器14按照上述测量方程可计算出待测二线制电阻式温度传感器阻值Rx，并可以根据所述温度传感器的型号确定第一电阻温度映射关系；根据所述温度
传感器的阻值及所述第一电阻温度映射关系得到所述感测温度根据内置的通用温度传感
器信息化模型可进一步阻值Rx转化为温度信息。应该说明的是，不同型号的电阻式温度传
感器可以具有不同的电阻温度映射关系，相同信号的各个线制的电阻式温度传感器的电阻
温度映射关系可以相同。

[0173] 示例性的，温度传感器的型号可以通过外部输入得到，例如在接入温度传感器时，用户可以对接入的温度传感器的型号进行配置；当然，也可以通过主动探测的方式得到型
号。

[0174] 本公开实施例对第一电阻温度映射关系的具体实现方式不做限定，第一电阻温度映射关系可以预先存储在信号处理器14的存储模块或存储在温度传感器自适应分布式智
能测量节点的存储模块中，并被信号处理器14调用以实现电阻‑温度转换。在一个示例中，
存储模块可以包括计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指
令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电
存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适
的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬
盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可调只读存储器(EPROM或闪存)、静态
随机存取存储器(SRAM)、可调只读存储器(PROM)、便携式压缩盘只读存储器(CD‑ROM)、数字
多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起
结构、以及上述的任意合适的组合。

[0175] 请参阅图4，图4示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点接入和测量三线制电阻式温度传感器的示意图。

[0176] 在一种可能的实施方式中，如图4所示，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为三线制电阻式温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度
传感器的第一端(如引线1)连接于所述端子接口1的第一连接端子(如第一端子A)，所述温
度传感器的第二端(如引线2)连接于所述端子接口1的第二连接端子(如第二端子B)，所述
温度传感器的第三端(引线3)连接于所述端子接口1的第三连接端子(如第四端子D)，所述
信号处理单元还可以用于：

[0177] 对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述恒流源2与所述第一连接端子的连接关系；

[0178] 建立所述第三连接端子与所述参考电阻3的第一端的连接关系；

[0179] 对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述参考电阻3第一端与所述模数转换器11的参考电压输入端的连接关系；

[0180] 对所述通道选择信号进行自动配置以根据所述预设配对方式建立所述第一连接端子与所述可调增益放大器10的第一输入端的连接关系，并建立所述第二连接端子与所述
可调增益放大器10的第二输入端的连接关系，得到所述模数转换器11的第一输出；

[0181] 对所述通道选择信号进行自动配置以根据所述预设配对方式建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器10的第一输入端的连接关系，并建立所述第三连接端子与所述
可调增益放大器10的第二输入端的连接关系，得到所述模数转换器11的第二输出；

[0182] 根据所述第一输出、第二输出、所述模数转换器11的量化位数、所述参考电阻3的阻值、所述可调增益放大器10的增益确定所述温度传感器的阻值；

[0183] 根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括第二电阻温度映射关系；

[0184] 根据所述温度传感器的阻值及所述第二电阻温度映射关系得到所述感测温度。

[0185] 在一个示例中，如图4所示，根据确定的连接关系，三线制电阻式温度传感器的引线1、引线2和引线3分别连接端子接口1中的第一端子A、第二端子B、第四端子D，本公开实施
例通过两次差分测量可自动消除引线电阻对测量结果的影响。在一个示例中，第一次操作，
可以控制多通道选择单元8中的第一开关S1、第二开关S2、第四开关S4、第八开关S8闭合，输
入激励电流到所述第一连接端子(第一端子A)，并将端子接口1中的第一端子A、第二端子B
连接至PGA 10的差分输入端，并由ADC 11完成数字化转换，ADC 11输出值(第一输出)为
Dout1，测量的是待测电阻Rx与引线电阻r之和；第二次操作，可以控制多通道选择单元8中的
第一开关S1、第三开关S3、第七开关S7、第八开关S8闭合，将端子接口1中的第二端子B、第四
端子D连接至PGA 10的差分输入端，并由ADC 11完成数字化转换，ADC 11输出值(第二输出)
为Dout2，测量的是引线电阻r。两次测量所得的差分电压做差，即可抵消引线电阻r给测量带
来的影响。

[0186] 在一个示例中，设待测三线制电阻式温度传感器阻值为Rx，参考电阻3的阻值为Rref，PGA 10的增益为A，ADC 11的量化位数为N，则待测三线制电阻式温度传感器阻值Rx的
测量方程可以如公式2所示：

[0187]

[0188] 在一个示例中，信号处理器14可以按照上述测量方程计算出待测三线制电阻式温度传感器阻值Rx，以实现利用所述信号处理器14根据所述第一输出、第二输出、所述模数转
换器11的量化位数、所述参考电阻3的阻值、所述可调增益放大器10的增益确定所述温度传
感器的阻值，当然，以上公式是示例性的，在其他实施方式中，可以根据需要进行调整，对
此，本公开实施例不做限定。在得到温度传感器的阻值并根据所述温度传感的型号确定第
二电阻温度映射关系的情况下，本公开实施例可以根据所述温度传感器的阻值及所述第二
电阻温度映射关系得到所述感测温度根据内置的通用温度传感器信息化模型可进一步阻
值Rx转化为温度信息。

[0189] 本公开实施例对第二电阻温度映射关系的具体实现方式不做限定，第二电阻温度映射关系可以预先存储在信号处理器14的存储模块或存储在温度传感器自适应分布式智
能测量节点的存储模块中，并被信号处理器14调用以实现电阻‑温度转换。应该说明的是，
若三线制电阻式温度传感器与前述的二线制电阻式温度传感器为同一型号，则第一电阻温
度映射关系与第二电阻温度映射关系可以相同，若为不同型号，则二者可以不同。

[0190] 请参阅图5，图5示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点接入和测量四线制电阻式温度传感器的示意图。

[0191] 在一种可能的实施方式中，如图5所示，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为四线制电阻式温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度
传感器的第一端(如引线1)连接于所述端子接口1的第一连接端子(如第一端子A)，所述温
度传感器的第二端(如引线2)连接于所述端子接口1的第二连接端子(如第二端子B)，所述
温度传感器的第三端(如引线3)连接于所述端子接口1的第三连接端子(如第三端子C)，所
述温度传感器的第四端(如引线4)连接于所述端子接口1的第四连接端子(如第四端子D)，
所述信号处理单元还可以用于：

[0192] 对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述恒流源2与所述第一连接端子的连接关系、根据所述预设配对方式建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器10的第一输
入端的连接关系、及所述第三连接端子与所述可调增益放大器10的第二输入端的连接关
系、建立所述第四连接端子与所述参考电阻3第一端的连接关系；

[0193] 对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述参考电阻3第一端与所述模数转换器11的参考电压输入端的连接关系；

[0194] 根据所述模数转换器11的输出、所述模数转换器11的量化位数、所述参考电阻3的阻值、所述可调增益放大器10的增益确定所述温度传感器的阻值；

[0195] 根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括第三电阻温度映射关系；

[0196] 根据所述温度传感器的阻值及所述第三电阻温度映射关系得到所述感测温度。

[0197] 在一个示例中，如图4所示，四线制电阻式温度传感器的引线1、引线2、引线3和引线4分别连接端子接口1中的第一端子A、第二端子B、第三端子C、第四端子D，本公开实施例
可以控制多通道选择单元8中的第一开关S1、第三开关S3、第六开关S6、第八开关S8闭合，将
端子接口1中的第二端子B、第三端子C连接至PGA 10的差分输入端即可自动消除引线电阻
的影响(由于引线2和引线3上几乎没有电流)，由ADC 11完成数字化转换。

[0198] 在一个示例中，设待测四线制电阻式温度传感器阻值为Rx，参考电阻3的阻值为Rref，PGA 10的增益为A，ADC 11的量化位数为N，若ADC 11测量转换输出值为Dout，则待测四
线制电阻式温度传感器阻值Rx的测量方程可以如公式3所示：

[0199]

[0200] 在一个示例中，信号处理器14可按照上述测量方程根据所述模数转换器11的输出、所述模数转换器11的量化精度、所述参考电阻3的阻值、所述可调增益放大器10的增益
确定所述温度传感器的阻值Rx，并可以根据所述温度传感的型号确定第三电阻温度映射关
系，根据所述温度传感器的阻值及所述第三电阻温度映射关系得到所述感测温度。

[0201] 本公开实施例对第三电阻温度映射关系的具体实现方式不做限定，第三电阻温度映射关系可以预先存储在信号处理器14的存储模块或存储在温度传感器自适应分布式智
能测量节点的存储模块中，并被信号处理器14调用以实现电阻‑温度转换。应该说明的是，
若四线制电阻式温度传感器与前述的三线制电阻式温度传感器、前述的二线制电阻式温度
传感器为同一型号，则第三电阻温度映射关系、第一电阻温度映射关系、第二电阻温度映射
关系可以相同，若为不同型号，则可以不同。

[0202] 下面以具体的示例对电阻温度映射关系进行示例性介绍。

[0203] 示例性的，对于电阻式温度传感器，以铂电阻温度传感器PT100为例，以不同温度标准生产的PT100的“电阻‑>温度”转换曲线不同，但是可采用一个通用方程进行拟合，每种
温度标准的PT100记为一个独立型号，对应一套方程系数(对应不同的电阻温度映射关系)，
将系数存储于存储模块中，相较于传统温度分度表的方法，大大节省了存储空间且转换精
度更高。

[0204] 示例性的，金属热电阻式温度传感器的通用“电阻‑>温度”转换方程T＝h(R)可以表示为公式4：

[0205]

[0206] 其中，R表示根据上述方式确定的电阻，A、B、ki表示系数，n表示所做多项式拟合的最高阶数，R0表示示例电阻式温度传感器在0℃时的电阻值，对于PT100而言，R0为100Ω。

[0207] 示例性的，PT100的温度标准众多，以ITS‑90、IEC‑751、JISC‑1604三种温度标准为例，给出一种不同温度标准PT100的“电阻‑>温度”转换方程系数设计方案，如表3所示。其他
温度标准的PT100亦可填入此表，以得到对应的电阻温度映射关系，示例性的，每种温度标
准对应表3中的一行系数。此外，PT10、PT500、PT2000、CU50、CU100等电阻式温度传感器可采
用同样的方法，将其“电阻‑>温度”转换方程系数均存储于表3之中，每种电阻式温度传感器
的不同温度标准均视为独立的型号。

[0208] 表3

[0209]

[0210] 在一个示例中，结合表3及上述通用“电阻‑>温度”转换方程T＝h(R)即可到各个电阻温度映射关系。

[0211] 下面对热电偶温度传感器的温度测量方式进行示例性介绍。

[0212] 请参阅图6，图6示出了根据本公开实施例的温度传感器自适应分布式智能测量节点接入和测量热电偶温度传感器的示意图。

[0213] 在一种可能的实施方式中，如图6所示，若根据所述连接关系和/或所述传感器参数确定所述温度传感器为热电偶温度传感器，且，根据所述连接关系得到所述温度传感器
的第一端连接于所述端子接口1的第一连接端子，所述温度传感器的第二端连接于所述端
子接口1的第二连接端子，所述信号处理单元还可以用于：

[0214] 对所述第一切换信号进行自动配置，以将偏置电压源4施加到所述第一连接端子或所述第二连接端子；

[0215] 对所述通道选择信号进行自动配置以建立所述第一连接端子与所述可调增益放大器10的第一输入端的连接关系，并建立所述第二连接端子与所述可调增益放大器10第二
输入端的连接关系；

[0216] 对所述第二切换信号进行自动配置以建立所述电压基准源13与所述模数转换器11的参考电压输入端的连接关系；

[0217] 根据所述模数转换器11的输出、所述模数转换器11的量化位数、所述电压基准源13的电压、所述可调增益放大器10的增益确定第一电压；

[0218] 根据所述温度传感的型号自动匹配得到对应的温度测量转换模型，所述温度测量转换模型包括温度电压映射关系及电压温度映射关系；

[0219] 根据所述热电偶冷端补偿传感器6的温度及利用所述温度电压映射关系确定第二电压；

[0220] 根据所述第一电压与所述第二电压之和、及根据所述电压温度映射关系得到所述感测温度。

[0221] 在一个示例中，如图6所示，以端子接口1包括A/B/C/D四个端子为例进行说明，本公开实施例可以在不改变节点软硬件的前提下对接入的1～3路各类型热电偶传感器进行
测量。

[0222] 在一个示例中，如图6所示，当接入热电偶时，所述端子接口1中任意相邻的两个端子均可作为热电偶的接入通道，共可形成三个热电偶接入通道，分别为A(+)B(‑)通道、B(+)
C(‑)通道、C(+)D(‑)通道，可实现1～3路S/R/B/N/K/E/J/T等类型的热电偶的直接接入和自
适应测量，各通道允许不同型号的热电偶同时接入，示例性的，测量时可依次对每个通道进
行测量。

[0223] 在一个示例中，如图6所示，在电路配置方面，当根据连接关系确认热电偶接入时，本公开实施例可以控制多通道选择单元8中的第一开关S1和第八开关S8保持断开，测量每
一路热电偶时，偏置电压源切换单元5将偏置电压源4的偏置电压加至该路热电偶的一端
上，使得该路热电偶正负极的共模电压处于PGA 10供电电压的一半附近，从而保证后续电
路能够对热电偶微小电压信号进行较高倍数的增益，该路热电偶接入的端子可通过多通道
选择单元8连接至PGA 10的差分输入端，通过PGA 10放大合适的倍数后由ADC 11完成数字
化转换，示例性的，可通过电压基准源切换单元12选择电压基准源13的恒定输出电压作为
ADC 11模/数转换的基准电压。

[0224] 在一个示例中，如图5所示，在温度测量时，假设电压基准源13的恒定输出电压为Vref，PGA 10的增益为A，ADC 11的量化位数为N，若ADC 11测量转换输出值为Dout，则待测热
电偶冷端电压差E(T,Tn)的测量方程可以如公式5为：

[0225]

[0226] 在一个示例中，热电偶冷端补偿传感器6可以连接至信号处理器14，假设热电偶冷端补偿传感器6输出冷端实际温度为Tn，信号处理器14可以根据热电偶的类型确定温度电
压映射关系(如“温度‑>电压”转换方程E＝f(T))，则信号处理器14通过“温度‑>电压”转换
方程E＝f(T)可得热电偶冷端温度相对于0摄氏度的等效热电势E(Tn,T0)，即温度电压映射
关系可以表示为公式6：

[0227] E(Tn,T0)＝f(Tn)   公式6

[0228] 在一个示例中，根据热电偶中间温度定律，热电偶对于冷端为0摄氏度时的等效热电势E(T,T0)可以表示为公式7：

[0229] E(T,T0)＝E(T,Tn)+E(Tn,T0)   公式7

[0230] 在一个示例中，信号处理器14可以通过热电偶的型号得到电压温度映射关系(如“电压‑>温度”转换方程T＝g(E))，并通过“电压‑>温度”转换方程T＝g(E)，即电压温度映射
关系可将求得热电偶测量端实际温度T如公式8所示：

[0231] T＝g(E(T,T0))   公式8

[0232] 在一个示例中，在信号处理器14内置的通用温度传感器信息化模型中，S/R/B/N/K/E/J/T等多种类型热电偶的“温度‑>电压”转换方程E＝f(T)及“电压‑>温度”转换方程T＝
g(E)均可以采用通用方程，每种类型热电偶对应一套方程系数，因此只需要在线配置接入
通道的热电偶型号信息，即可自动调用对应方程系数完成该通道热电偶测量信号的信息化
处理，获取待测温度信息。

[0233] 下面对电压温度映射关系及温度电压映射关系进行示例性介绍。

[0234] 示例性的，对于S/R/B/N/K/E/J/T等多种类型标准热电偶，其“温度‑>电压”转换方程E＝f(T)和“电压‑>温度”转换方程T＝g(E)可采用通用方程来进行拟合。

[0235] 示例性的，通用“温度‑>电压”转换方程E＝f(T)可以表示为公式9：

[0236]

[0237] 其中，c表示系数，n表示所做多项式拟合的最高阶数，a0，a1，a2均表示系数。

[0238] 示例性的，通用“电压‑>温度”转换方程T＝g(E)可以表示为公式10：

[0239]

[0240] 其中，d表示系数，n表示所做多项式拟合的最高阶数。

[0241] 示例性的，以最常见的K型热电偶为例，给出转换方程系数具体设计值，其他类型热电偶的方程系数亦可填入相同表格中，表格中每行代表一种类型热电偶的一个温度区间
的方程系数。只需在线配置各通道接入热电偶传感器的类型信息，即可根据测量结果自动
从表格中检索到对应行并获取测量转换方程的系数，进而对实际接入的热电偶进行智能化
自适应信息处理，将传感器信号转化为温度信息。

[0242] 表4示出了通用“温度‑>电压”转换方程E＝f(T)系数表，根据表4及通用“温度‑>电压”转换方程E＝f(T)，可得到各个型号的热电偶的温度电压映射关系。

[0243] 表4

[0244]

[0245] 表5示出了“电压‑>温度”转换方程T＝g(E)系数表，根据表5及通用“电压‑>温度”转换方程T＝g(E)可以得到各个型号的热电偶的电压温度映射关系。

[0246] 表5

[0247]

[0248] 以上对各个映射关系的描述是示例性的，不应视为是对本公开实施例的限定，在其他的实施方式中，温度电压映射关系及电压温度映射关系可以具有其他的形式，另外不
同类型、种类的温度传感器可以具有其他形式的映射关系，本领域技术人员可以根据需要
设定。

[0249] 下面对各个器件的可能实现方式进行示例性介绍，应该明白的是，本公开实施例对各个器件的选用并非是限制性的，这些器件的选用可以根据实际情况或需要确定，并且，
各个器件或部件的描述表示的是其功能，这些模块功能可由通用处理器实现，也可由技术
人员使用基础元器件自行搭建。随着集成电路的发展，一些芯片具备一种以上的功能，公开
实施例中所述的多种功能部件可能会部分集成于一个芯片中，此类实施方案也是可行的，
这些实施方案也受到本专利的保护。

[0250] 在一个示例中，端子接口1可采用3.81毫米间距的法兰式四端口母座直接焊接在节点的电路板上，传感器引线连接配套插头，并插入法兰母座并用螺丝紧固实现，如LC1M‑
3.81型四端口法兰母座。

[0251] 在一个示例中，所述恒流源2可以为二/三/四线电阻式温度传感器提供激励电流，本公开实施例可以采用比例型测量结构，因此，恒流源2的精确度和稳定性均不影响电阻式
温度传感器的精确测量，示例性的，可采用TL431等芯片搭建恒流源2电路，对于PT100、
PT1000等电阻式温度传感器，为降低自热激励电流可设定为100uA。

[0252] 在一个示例中，所述参考电阻3的阻值可以是大于待测电阻式温度传感器的阻值，且所采用的恒流源2流经参考电阻3所产生的电压可以处于ADC外部参考电压极限范围内，
通过这样的设置，本公开实施例可以便于提供ADC模/数转换的基准电压。例如，对于PT100
和PT1000温度传感器的测量，待测阻值的最大值约为2.1kΩ，恒流源2的激励电流可以为
100uA，则参考电阻3可选用22kΩ的低温漂金属薄膜电阻，可为ADC提供2.2V的参考电压。理
论上，所述节点可接入测量的电阻式温度传感器的种类和型号不受限制，只需根据需要选
择参考电阻3及微安级恒流源2即可。

[0253] 在一个示例中，所述偏置电压源4可以为热电偶传感器提供一个大致的直流偏置信号，并不需要精准，因此，可利用电阻分压原理从总线供电电源17中分压获得，当然，也可
以设置独立的电压源或通过其他方式实现，对此，本公开实施例不做限定。

[0254] 在一个示例中，所述偏置电压源切换单元5和电压基准源切换单元12可由一个双路电子开关实现。

[0255] 在一个示例中，所述热电偶冷端补偿传感器6可采用板载贴片式高精度数字温度传感器，例如可以选择温度在‑20～100℃范围内、测温精度典型值优于0.1℃的传感器，以
满足各类型热电偶冷端高精度补偿需求。

[0256] 在一个示例中，所述均温室7可采用一个金属屏蔽罩直接焊接在节点电路上，将冷端端子和热电偶冷端补偿温度传感器密封在一个较小空间内以实现温度均衡的目的。

[0257] 在一个示例中，所述多通道选择单元8可采用一个8开关复用器芯片。

[0258] 在一个示例中，所述接线回路探测电路9中可采用一个双路电子开关和两个大电阻或微电流源实现，所选电阻应远大于待测电阻式温度传感器的最大阻值，当然，本公开实
施例对双路电子开关和两个大电阻或微电流源具体选择不做限定。

[0259] 在一个示例中，所述PGA 10可以为差分放大器，例如具备一个差分输入端同时具有较高的输入阻抗，差分输入端的正极和负极均具备轨到轨输入范围，例如可以选择具备1
～128倍的可调增益倍数的差分放大器实现。

[0260] 在一个示例中，所述ADC 11可优选Sigma‑Delta型ADC，其采集精度高，位数通常能达到16位或24位，且具备数字滤波功能，对于工频干扰有很好的抑制作用。

[0261] 在一个示例中，所述电压基准源13可以为ADC提供参考电压，可根据实际需要选择。

[0262] 在一个示例中，所述信号处理器14可以是具有执行指令功能的控制器，所述处理器可以按任何适当的方式实现，例如，被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处
理器14(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可调逻辑器件(PLD)、现场可调门阵列(FPGA)、控
制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。在一个示例中，信号处理器14可以作为其
他器件的控制单元，如信号处理器14可以与所述偏置电压源切换单元5、热电偶冷端补偿传
感器6、多通道选择单元8、接线回路探测电路9、可调增益放大器10、模数转换器11、电压基
准源切换单元12逻辑连接，可以通过控制这些部件实现对应测量任务；信号处理器14内置
通用温度传感器信息化模型，如包括电阻式温度传感器的“电阻‑>温度”转换方程及热电偶
的“温度‑>电压”与“电压‑>温度”转换方程及系数，不同型号的电阻式温度传感器及S/R/B/
N/K/E/J/T等多种类型热电偶的测量转换方程及系数，只需通配置传感器型号即可自动选
择测量转换方程的测量转换系数，对接入传感器进行测量信号到温度信息的智能化自适应
信息处理，提高灵活性、适应性及高效性。

[0263] 在一个示例中，所述测控网络器件15可采用能够实现多节点快速组网的分布式网络控制器件，例如可以采用基于CAN总线实现多节点的分布式快速组网和系统集成的器件，
本领域技术人员可以根据需要选择。

[0264] 在一个示例中，网络端子组件16可根据物理链路的不同采用对应形式的端口母座，例如两个LC1M‑3.81型法兰母座、RJ‑11端子或者RJ‑45端子等，分布式智能测控网络线
缆可采用多芯线缆。

[0265] 在一个示例中，所述测控网络器件15、网络端子组件16以及分布式智能测控网络线缆可以根据实际使用场景进行选择并搭配使用。示例性的，当测控网络器件15采用
IPT12511型信息管道入网器件时，网络端子组件16可采用两个RJ‑11端子母座，供电与测控
通信线缆可采用四芯线缆，其中两条可作为IPT12511的通信线，另外两条分别为电源正和
电源负，实现所述节点的总线式供电，供电电压为9～36V，四芯线缆通过RJ11水晶头插在信
息网络接口双端端子接口上。

[0266] 在一个示例中，所述总线供电电源17可以将网络端子组件16的双端端子引入的总线供电电压转换成相对稳定的低压直流电压，为实现高效率转换，可根据需要选择微型电
源模块或其他芯片实现，例如DC 9～36V转DC 3.3V的芯片或DC 9～36V转DC 5V的芯片。

[0267] 在一个示例中，一些处理器集成了恒流源2、多通道选择单元8、可调增益放大器10、模数转换器11、电压基准源13等多个功能，技术人员在根据公开实施例设计实施方案
时，也可此类处理器来简化节点电路设计的复杂度。

[0268] 请参阅图7，图7示出了根据本公开实施例的测温系统的示意图。

[0269] 在一种可能的实施方式中，如图7所示，所述测温系统可以包括：

[0270] 多个所述的温度传感器自适应分布式智能测量节点600；

[0271] 配置装置700，用于为各个温度传感器自适应分布式智能测量节点配置连接的温度传感器的型号；

[0272] 供电装置800，用于为各个温度传感器自适应分布式智能测量节点供电；

[0273] 其中，各个温度传感器自适应分布式智能测量节点600、所述配置装置700及所述供电装置800通过网络线缆18组网连接。

[0274] 本公开实施例的测温系统，通过将各个温度传感器自适应分布式智能测量节点、所述配置装置及所述供电装置通过网络线缆组网连接，以构建分布式智能测控网络的测温
系统并实现节点间测控信息的自动交互与共享，并可以利用配置装置为各个温度传感器自
适应分布式智能测量节点配置连接的温度传感器的型号，以实现各个温度传感器自适应分
布式智能测量节点对多种线制的电阻式温度传感器和不同类型热电偶的直接接入和温度
自适应测量，便于管理及扩展，具有较高的灵活性、环境适应性、较高的效率。

[0275] 示例性的，如图7所示，所述系统中每个监测节点均包括网络端子组件16，所述网络端子组件16包含Tp和Tn两个完全相同的接口端子，采用线缆18将分布式智能供电装置800
和分布式在线配置装置700与N个所述温度传感器自适应分布式智能测量节点600连接在一
起，即可自动构建一个分布式智能测控网络。节点可就近安装在温度传感器附近，所有节点
的接入无顺序要求，这种按需分布式部署的方式非常灵活实用，同时解决了节点的智能化
组网和供电问题。

[0276] 示例性的，如图7所示，外部的控制设备可以通过网络(如以太网、WiFi等)利用配置装置对各个温度传感器自适应分布式智能测量节点进行配置，对于其实现方式，本公开
实施例不做限定。

[0277] 应该说明的是，图7所示的温度传感器自适应分布式智能测量节点600的节点前置电路例如可以包括前述的接口功能电路、接线回路探测电路、模拟信号处理电路，其具体介
绍请参考之前对节点的说明，在此不再赘述。本公开实施例对供电装置、配置装置的具体实
现方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要利用相关技术实现。

[0278] 应该说明的是，所述温度传感器自适应分布式智能测量节点可以参考之前的描述，在此不再赘述。

[0279] 以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技
术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨
在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的
其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。