恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法及电子设备与流程

1.本发明涉及流量检测领域，尤其涉及一种恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法及电子设备。


背景技术：

2.现有的热式气体质量流量传感器的流量输出信号随环境温度即不同气流介质温度变化存在一定的偏差，即明显的温漂。目前的温度补偿方法虽然能一定程度上解决某些特定传感器的温漂问题，但方案原理复杂、成本较高、操作繁琐，对传感器工艺要求高，不适合用于现有热式气体流量计的性能提升和批量生产。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法及电子设备，用于解决现有温度补偿方法成本较高、原理复杂、操作繁琐，对传感器工艺要求高的问题。
4.本发明提供如下技术方案：
5.第一方面，本发明提出一种恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，所述恒温差式热式气体流量计包括传感器驱动电路，所述传感器驱动电路包括运算放大器、电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、温度补偿电阻、热敏电阻和加热电阻；所述第二电阻的第一端、所述温度补偿电阻的第一端及所述运算放大器的正输入端连接于第一节点，所述温度补偿电阻的第二端与所述热敏电阻的第一端连接，所述热敏电阻的第二端与所述加热电阻的第一端接地，所述加热电阻的第二端、所述第三电阻的第一端及所述第一电阻的第一端连接于第二节点，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端及所述运算放大器的输出端连接于第三节点，所述第一电阻的第二端、所述运算放大器的负输入端及所述电容的第一端连接于第四节点，所述电容的第二端与所述运算放大器的输出端连接；
6.根据流过所述电容的电流等于流过所述第一电阻的电流，确定第一方程；根据所述第一节点的电压等于所述第三节点的电压在包含第二电阻、所述温度补偿电阻和所述热敏电阻的支路上的分压，确定第二方程；根据所述第二节点的电流，确定第三方程；根据所述加热电阻的热方程，确定第四方程；根据热传递公式，确定第五方程；根据所述热敏电阻的热敏变化规律，确定第六方程；根据所述传感器驱动电路的输出功率，得到第七方程；
7.根据所述第一方程、所述第二方程、所述第三方程、所述第四方程、所述第五方程、所述第六方程和所述第七方程从所述第二电阻、所述第三电阻、所述温度补偿电阻、所述热敏电阻和所述加热电阻中确定目标器件，所述目标器件对温差控制存在影响；
8.根据惠斯通电桥平衡方程计算目标器件的目标参数值；
9.根据所述目标参数值对所述目标器件进行调整。
10.在一实施方式中，所述根据流过所述电容的电流等于流过所述第一电阻的电流，确定第一方程，包括：
11.根据以下公式1确定所述第一方程：
[0012][0013]
式中，v2为所述第二节点的电压，v3为所述第三节点的电压，v4为所述第四节点的电压，r1为所述第一电阻的阻值，c1为所述电容的阻值，const限定v3恒为常数。
[0014]
在一实施方式中，所述根据所述第一节点的电压等于所述第三节点的电压在包含第二电阻、所述温度补偿电阻和所述热敏电阻的支路上的分压，确定第二方程，包括：
[0015]
根据以下公式2及公式3确定所述第二方程：
[0016][0017]
公式3：rr＝
r0
(1+α2)g；
[0018]
式中，v1为所述第一节点的电压，rr所述热敏电阻的阻值，r2为所述第二电阻的阻值，r6为所述温度补偿电阻的阻值，r
r0
为所述热敏电阻在0℃时的阻值，α2为所述热敏电阻的温度系数，tg为气流介质温度。
[0019]
在一实施方式中，所述根据所述第二节点的电流，确定第三方程，包括：
[0020]
根据以下公式4确定所述第三方程：
[0021][0022]
式中，r3为所述第三电阻的阻值，rh为所述加热电阻的阻值。
[0023]
在一实施方式中，所述根据所述加热电阻的热方程，确定第四方程，包括：
[0024]
根据以下公式5确定所述第四方程：
[0025][0026]
式中，t为所述加热电阻的温度，c为所述热敏电阻的比热容，m为所述热敏电阻的质量，h为所述加热电阻的加热功率，const限定t恒为常数。
[0027]
在一实施方式中，所述根据热传递公式，确定第五方程，包括：
[0028]
根据以下公式6确定所述第五方程：
[0029][0030]
式中，l为所述加热电阻与所述第二电阻之间的距离，a为热传递面积，c2为所述气流介质的比热容，μ为所述气流介质流经所述热敏电阻的流速。
[0031]
在一实施方式中，所述根据所述加热电阻的热敏变化规律，确定第六方程，包括：
[0032]
根据以下公式7确定所述第六方程：
[0033]
公式7：rh＝
h0
(1+1)tg；
[0034]
式中，r
h0
为所述加热电阻在0℃时的阻值，α1为所述加热电阻的温度系数。
[0035]
在一实施方式中，所述根据所述传感器驱动电路的输出规律，得到第七方程，包括：
[0036]
根据以下公式8确定所述第七方程：
[0037]
[0038]
式中，p为所述传感器驱动电路的输出功率。
[0039]
在一实施方式中，所述根据惠斯通电桥平衡方程计算目标器件的目标参数值，包括：
[0040]
根据以下公式9计算所述目标参数值，
[0041][0042]
式中，δt为目标温差。
[0043]
第二方面，本发明提出一种电子设备，包括恒温差式热式气体流量计、存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现第一方面所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法。
[0044]
本发明公开的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法及电子设备，根据流过电容的电流等于流过第一电阻的电流，确定第一方程；根据第一节点的电压等于第三节点的电压在包含第二电阻、温度补偿电阻和热敏电阻的支路上的分压，确定第二方程；根据第二节点的电流，确定第三方程；根据加热电阻的热方程，确定第四方程；根据热传递公式，确定第五方程；根据热敏电阻的热敏变化规律，确定第六方程；根据传感器驱动电路的输出功率，得到第七方程；根据第一方程、第二方程、第三方程、第四方程、第五方程、第六方程和第七方程从第二电阻、第三电阻、温度补偿电阻、热敏电阻和加热电阻中确定目标器件，目标器件对温差控制存在影响；根据惠斯通电桥平衡方程计算目标器件的目标参数值；根据目标参数值对目标器件进行调整。这样，能有效地改善现有热式气体流量计在不同温度环境下的性能，使得传感器在不同环境温度即不同气流介质温度情况下，误差基本能保持在1.5％以内，能较有效地抑制温漂。由于流量计采用了此温度补偿方法，只需调整目标器件的阻值，极大降低了传感器参数要求，使得传感器可用率极大提高，降低了生产成本。
[0045]
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
[0046]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0047]
图1示出了本技术提供的恒温差式热式气体流量计的一传感器驱动电路示意图；
[0048]
图2示出了本技术提供的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法的一流程示意图；
[0049]
图3示出了本技术提供的第二电阻阻值变化和温差关系曲线示意图；
[0050]
图4示出了本技术提供的第三电阻阻值变化和温差关系曲线示意图；
[0051]
图5示出了本技术提供的温度补偿电阻阻值变化和温差关系曲线示意图；
[0052]
图6示出了本技术提供的温度补偿前不同温度下流量与误差关系示意图；
[0053]
图7示出了本技术提供的温度补偿后不同温度下流量与误差关系示意图。
[0054]
主要元件符号说明：
[0055]
a-电容；b-第一电阻；c-第二电阻；d-第三电阻；e-温度补偿电阻；f-热敏电阻；g-加热电阻；h为运算放大器；1-第一节点；2-第二节点；3-第三节点；4-第四节点。
具体实施方式
[0056]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0057]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0058]
在本发明中，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发明中的具体含义。
[0059]
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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0060]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0061]
实施例1
[0062]
本公开实施例提供了一种恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，该恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法用于减小在不同环境温度即不同气流介质温度下测量气体流量的误差，可应用于航空航天、能源、医疗和汽车工业等。
[0063]
具体的，参见图1，恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法包括：所述恒温差式热式气体流量计包括传感器驱动电路，所述传感器驱动电路包括运算放大器h、电容a、第一电阻b、第二电阻c、第三电阻d、温度补偿电阻e、热敏电阻f和加热电阻g；所述第二电阻c的第一端、所述温度补偿电阻e的第一端及所述运算放大器h的正输入端连接于第一节点1，所述温度补偿电阻e的第二端与所述热敏电阻f的第一端连接，所述热敏电阻f的第二端与所述加热电阻g的第一端接地，所述加热电阻g的第二端、所述第三电阻d的第一端及所述第一电阻b的第一端连接于第二节点2，所述第二电阻c的第二端、所述第三电阻d的第二端及所述运算放大器h的输出端连接于第三节点3，所述第一电阻b的第二端、所述运算放大器h的负输入端及所述电容a的第一端连接于第四节点4，所述电容a的第二端与所述运算放大器h的输出端连接。
[0064]
在本实施例中，恒温差式热式气体质量流量计的工作原理为保持热敏电阻的升温差不变，通过测量热敏电阻的功率来测量气体流量。当气流介质流速不变而气流介质温度变化时，传感器驱动电路中的热敏电阻和加热电阻的阻值会发生变化，如果这些电阻的温度系数不一致，会影响传感器驱动电路输出信号电压的大小，从而导致了温漂问题的产生。
[0065]
请参见图2，传感器驱动电路为一惠斯通电桥。常见的温度补偿方法为在惠斯登电桥的测温支路一侧增加一个温度补偿电阻e，得到本实施例中的传感器传感器驱动电路，用来平衡在不同环境温度下即不同气流介质温度下时因热敏电阻和加热电阻的温度系数不一致时产生的温度偏差。
[0066]
步骤s101，根据流过所述电容a的电流等于流过所述第一电阻b的电流，确定第一方程；根据所述第一节点1的电压等于所述第三节点3的电压在包含第二电阻c、所述温度补偿电阻e和所述热敏电阻f的支路上的分压，确定第二方程；根据所述第二节点2的电流，确定第三方程；根据所述加热电阻g的热方程，确定第四方程；根据热传递公式，确定第五方程；根据所述热敏电阻f的热敏变化规律，确定第六方程；根据所述传感器驱动电路的输出功率，得到第七方程。
[0067]
在本实施例中，根据基尔霍夫定律对传感器驱动电路进行深入分析，可得到关于电容a、第一电阻b、第二电阻c、第三电阻d、温度补偿电阻e、热敏电阻f和加热电阻g之间的七个方程。
[0068]
在一具体实施例中，所述根据流过所述电容a的电流等于流过所述第一电阻b的电流，确定第一方程，包括：
[0069]
根据以下公式1确定所述第一方程：
[0070][0071]
式中，v2为所述第二节点2的电压，13为所述第三节点3的电压，v4为所述第四节点4的电压，r1为所述第一电阻b的阻值，c1为所述电容a的阻值，const限定v3恒为常数。
[0072]
在本实施例中，首先根据流过电容a的电流等于流过第一电阻b的电流，可得出进而由变形得到公式1：
[0073]
在一具体实施例中，所述根据所述第一节点1的电压等于所述第三节点3的电压在包含第二电阻c、所述温度补偿电阻e和所述热敏电阻f的支路上的分压，确定第二方程，包括：
[0074]
根据以下公式2及公式3确定所述第二方程：
[0075][0076]
公式3：rr＝
r0
(1+α2)g；
[0077]
式中，v1为所述第一节点1的电压，rr所述热敏电阻f的阻值，r2为所述第二电阻c的阻值，r6为所述温度补偿电阻e的阻值，r
r0
为所述热敏电阻f在0℃时的阻值，α2为所述热敏电阻f的温度系数，tg为气流介质温度。
[0078]
在本实施例中，由于第一节点1位于第二电阻c和温度补偿电阻e之间，则得出公式2：公式3：rr＝
r0
(1+α2)g。
[0079]
在一具体实施例中，所述根据所述第二节点2的电流，确定第三方程，包括：
[0080]
根据以下公式4确定所述第三方程：
[0081][0082]
式中，r3为所述第三电阻d的阻值，rh为所述加热电阻g的阻值。
[0083]
在本实施例中，根据节点电流定律，即在任一时刻，对电路中的任一节点，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和，可得进而变形得到公式4：
[0084]
在一具体实施例中，所述根据所述加热电阻g的热方程，确定第四方程，包括：
[0085]
根据以下公式5确定所述第四方程：
[0086][0087]
式中，t为所述加热电阻g的温度，c为所述热敏电阻f的比热容，m为所述热敏电阻f的质量，h为所述加热电阻g的加热功率，const限定t恒为常数。
[0088]
在本实施例中，根据加热电阻g的热方程变形可得到公式5：
[0089]
在一具体实施例中，所述根据热传递公式，确定第五方程，包括：
[0090]
根据以下公式6确定所述第五方程：
[0091][0092]
式中，l为所述加热电阻g与所述第二电阻c之间的距离，a为热传递面积，c2为所述气流介质的比热容，μ为所述气流介质流经所述热敏电阻f的流速。
[0093]
在本实施例中，根据热传递公式，可得到温度和热量之间的关系，即加热电阻的温度t与加热电阻的加热功率h之间的关系：度t与加热电阻的加热功率h之间的关系：经过变形得到公式6：
[0094]
在一具体实施例中，所述根据所述加热电阻g变化规律，确定第六方程，包括：
[0095]
根据以下公式7确定所述第六方程：
[0096]
公式7：rh＝
h0
(1+1)tg；
[0097]
式中，r
h0
为所述加热电阻g在0℃时的阻值，α1为所述加热电阻g的温度系数。
[0098]
在一具体实施例中，所述根据所述传感器驱动电路的输出规律，得到第七方程，包括：
[0099]
根据以下公式8确定所述第七方程：
[0100][0101]
式中，p为所述传感器驱动电路的输出功率。
[0102]
在本实施例中，以上公式1至公式8，即第一方程至第七方程，为电容a、第一电阻b、第二电阻c、第三电阻d、温度补偿电阻e、热敏电阻f和加热电阻g的各参数之间的耦合关系，基于各参数之间的耦合关系可分析得出影响温差控制的目标器件。
[0103]
步骤s102，根据所述第一方程、所述第二方程、所述第三方程、所述第四方程、所述第五方程、所述第六方程和所述第七方程从所述第二电阻c、所述第三电阻d、所述温度补偿电阻e、所述热敏电阻f和所述加热电阻g确定目标器件，所述目标器件对温差控制存在影响。
[0104]
在本实施例中，结合上述七个方程，可分析出传感器驱动电路中热敏电阻f、加热电阻g、第二电阻c、第三电阻d和温度补偿电阻e的阻值误差对于电路温差的影响。具体过程如下：当分析第二电阻c的阻值误差影响时，第三电阻d和温度补偿电阻e均为根据上面的计算过程所得到的理想值，让第二电阻c在以理想值为中心的
±
1％范围内波动，观察最终的温差值的变化，分析第三电阻d和温度补偿电阻e时也采用同样的分析方法，分析结果如图3、图4和图5所示。
[0105]
从分析结果可以看出，第二电阻c和第三电阻d的电阻值精度对于电路的恒温差控制影响较大，当第二电阻c和第三电阻d阻值波动1％时，会产生6℃的温度偏差；而温度补偿电阻的电阻值精度对于系统的恒温差控制影响相对较小，阻值波动6.8％时，温差波动3.5℃，即当阻值波动1％时，温度偏差约为0.58℃。分析其原因，第二电阻c和第三电阻d直接决定惠斯通电桥的电流比，而温度补偿电阻e的计算依赖于电流比的数值，因而第二电阻c、第三电阻d和温度补偿电阻e对整个系统的影响更明显，即确定第二电阻c、第三电阻d和温度补偿电阻e为目标器件。本实施例也可以通过结合上述七个方程构建出传感器驱动电路的仿真模型，根据仿真模型进行仿真分析，确定影响温差控制的目标器件。
[0106]
步骤s103，根据惠斯通电桥平衡方程计算目标器件的目标参数值。
[0107]
在一具体实施例中，根据惠斯通电桥平衡方程计算目标器件的目标参数值，包括：
[0108]
根据以下公式9计算所述目标参数值，
[0109][0110]
式中，δt为目标温差。
[0111]
在本实施例中，因为第二电阻c、第三电阻d和温度补偿电阻e对整个电路的影响更明显，所以将第二电阻c、第三电阻d和温度补偿电阻e确定为目标器件，并且可知第三电阻的阻值r3为固定值，则需要计算第二电阻c和温度补偿电阻e的阻值。
[0112]
惠斯通电桥是一种由4个电阻(r
x1
，r
x2
，r
x3
，r
x4
)组成用来测量其中一个电阻阻值(其余3个电阻阻值已知)的装置。4个电阻依次连接组成一个方形，对角电阻乘积相等。惠斯通电桥的平衡方程为r
x1
:
x2
＝r
x4
:
x3
，根据此惠斯通电桥的平衡方程，可得出公式8：通过公式8：变形后可得到
获取第三电阻d的固定阻值r3、热敏电阻在0℃时的阻值r
r0
、加热电阻在0℃时的阻值r
h0
、热敏电阻的温度系数α2和加热电阻的温度系数α1，并设置目标温差δt，目标温差的设置需要先进行实验来确定一温差，此温差可以满足恒温差式热式气体流量计最小流量至最大流量的要求，则设置该温差为目标温差，并代入计算第二电阻阻值r2和温度补偿电阻阻值r6的公式中，得到第二电阻c和温度补偿电阻e的目标参数值，即第二电阻目标阻值和温度补偿电阻目标阻值。
[0113]
步骤s104，根据所述目标参数值对所述目标器件进行调整。
[0114]
在本实施例中，得到第二电阻c和温度补偿电阻e的目标参数值，即第二电阻目标阻值和温度补偿电阻目标阻值后，对所述目标器件进行调整。若恒温差式热式气体流量计中第二电阻c和温度补偿电阻e不是可变电阻，则将恒温差式热式气体流量计中的实际第二电阻和温度补偿电阻更换为阻值为第二电阻目标阻值的第二电阻和阻值为温度补偿电阻目标阻值的温度补偿电阻，得到一温度补偿后的新恒温差式热式气体流量计，再利用新恒温差式热式气体流量计进行流量检测；若恒温差式热式气体流量计中第二电阻c和温度补偿电阻e为可变电阻，则只需要将第二电阻的阻值和温度补偿电阻的阻值调整为第二电阻目标阻值和温度补偿电阻目标阻值。这样，通过调整恒温差式热式气体流量计中的第二电阻阻值和温度补偿电阻阻值，可有效实现温度补偿，并且只对电阻进行调整，方案简单，成本较低。
[0115]
请参见图6和图7，为了验证本实施例提出的温度补偿方法是否有效，使用一恒温差式热式气体流量计进行了温度补偿前和温度补偿后的实验对比分析。从图6和图7中可以看出本实施例提出的温度补偿方法效果显著。在温度补偿前，由温漂而造成的测量误差非常大，如图6中在高温55℃和低温-10℃的时候，远超正常使用允许的误差范围，最高达到8％，经过温度补偿后，在图7中可看出所有测试的温度环境下误差均降到了1.5％以下。实验表明本实施例所提出的温度补偿方法能有效地改善现有热式气体流量计在不同温度环境下的性能，使得传感器在不同环境温度即不同气流介质温度情况下，误差基本能保持在1.5％以内，能较有效地抑制温漂。
[0116]
本实施例公开的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，根据流过电容的电流等于流过第一电阻的电流，确定第一方程；根据第一节点的电压等于第三节点的电压在包含第二电阻、温度补偿电阻和热敏电阻的支路上的分压，确定第二方程；根据第二节点的电流，确定第三方程；根据加热电阻的热方程，确定第四方程；根据热传递公式，确定第五方程；根据热敏电阻的热敏变化规律，确定第六方程；根据传感器驱动电路的输出功率，得到第七方程；根据第一方程、第二方程、第三方程、第四方程、第五方程、第六方程和第七方程从第二电阻、第三电阻、温度补偿电阻、热敏电阻和加热电阻确定目标器件，目标器件对温差控制存在影响；根据惠斯通电桥平衡方程计算目标器件的目标参数值；根据目标参数值对目标器件进行调整。这样，能有效地改善现有热式气体流量计在不同温度环境下的性能，使得传感器在不同环境温度即不同气流介质温度情况下，误差基本能保持在1.5％以内，能较有效地抑制温漂。由于流量计采用了此温度补偿方法，只需调整目标器件的阻值，极大降低了传感器参数要求，使得传感器可用率极大提高，降低了生产成本。
[0117]
实施例2
[0118]
本发明还提供一种电子设备，包括恒温差式热式气体流量计、存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现本发明所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法。
[0119]
本实施例提供的电子设备可以实现实施例1所提供的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，为避免重复，在此不再赘述。
[0120]
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0121]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0122]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，其特征在于，所述恒温差式热式气体流量计包括传感器驱动电路，所述传感器驱动电路包括运算放大器、电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、温度补偿电阻、热敏电阻和加热电阻；所述第二电阻的第一端、所述温度补偿电阻的第一端及所述运算放大器的正输入端连接于第一节点，所述温度补偿电阻的第二端与所述热敏电阻的第一端连接，所述热敏电阻的第二端与所述加热电阻的第一端接地，所述加热电阻的第二端、所述第三电阻的第一端及所述第一电阻的第一端连接于第二节点，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端及所述运算放大器的输出端连接于第三节点，所述第一电阻的第二端、所述运算放大器的负输入端及所述电容的第一端连接于第四节点，所述电容的第二端与所述运算放大器的输出端连接；根据流过所述电容的电流等于流过所述第一电阻的电流，确定第一方程；根据所述第一节点的电压等于所述第三节点的电压在包含第二电阻、所述温度补偿电阻和所述热敏电阻的支路上的分压，确定第二方程；根据所述第二节点的电流，确定第三方程；根据所述加热电阻的热方程，确定第四方程；根据热传递公式，确定第五方程；根据所述热敏电阻的热敏变化规律，确定第六方程；根据所述传感器驱动电路的输出功率，得到第七方程；根据所述第一方程、所述第二方程、所述第三方程、所述第四方程、所述第五方程、所述第六方程和所述第七方程从所述第二电阻、所述第三电阻、所述温度补偿电阻、所述热敏电阻和所述加热电阻中确定目标器件，所述目标器件对温差控制存在影响；根据惠斯通电桥平衡方程计算目标器件的目标参数值；根据所述目标参数值对所述目标器件进行调整。2.根据权利要求1所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，其特征在于，所述根据流过所述电容的电流等于流过所述第一电阻的电流，确定第一方程，包括：根据以下公式1确定所述第一方程：公式1：式中，v2为所述第二节点的电压，v3为所述第三节点的电压，v4为所述第四节点的电压，r1为所述第一电阻的阻值，c1为所述电容的阻值，const限定v3恒为常数。3.根据权利要求2所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，其特征在于，所述根据所述第一节点的电压等于所述第三节点的电压在包含第二电阻、所述温度补偿电阻和所述热敏电阻的支路上的分压，确定第二方程，包括：根据以下公式2及公式3确定所述第二方程：公式2：公式3：r
r
＝r
r0
(1+α2)t
g
；式中，v1为所述第一节点的电压，r
r
所述热敏电阻的阻值，r2为所述第二电阻的阻值，r6为所述温度补偿电阻的阻值，r
r0
为所述热敏电阻在0℃时的阻值，α2为所述热敏电阻的温度系数，t
g
为气流介质温度。4.根据权利要求3所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，其特征在于，所述根据所述第二节点的电流，确定第三方程，包括：根据以下公式4确定所述第三方程：
公式4：式中，r3为所述第三电阻的阻值，r
h
为所述加热电阻的阻值。5.根据权利要求4所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，其特征在于，所述根据所述加热电阻的热方程，确定第四方程，包括：根据以下公式5确定所述第四方程：公式5：式中，t为所述加热电阻的温度，c为所述热敏电阻的比热容，m为所述热敏电阻的质量，h为所述加热电阻的加热功率，const限定t恒为常数。6.根据权利要求5所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，其特征在于，所述根据热传递公式，确定第五方程，包括：根据以下公式6确定所述第五方程：公式6：式中，l为所述加热电阻与所述第二电阻之间的距离，a为热传递面积，c2为所述气流介质的比热容，μ为所述气流介质流经所述热敏电阻的流速。7.根据权利要求6所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，其特征在于，所述根据所述加热电阻的热敏变化规律，确定第六方程，包括：根据以下公式6确定所述第六方程：公式7：r
h
＝r
h0
(1+α1)t
g
；式中，r
h0
为所述加热电阻在0℃时的阻值，α1为所述加热电阻的温度系数。8.根据权利要求7所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，其特征在于，所述根据所述传感器驱动电路的输出规律，得到第七方程，包括：根据以下公式8确定所述第七方程：公式8：式中，p为所述传感器驱动电路的输出功率。9.根据权利要求1所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法，其特征在于，所述根据惠斯通电桥平衡方程计算目标器件的目标参数值，包括：根据以下公式8计算所述目标参数值，公式9：式中，δt为目标温差。10.一种电子设备，其特征在于，包括恒温差式热式气体流量计、存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种恒温差式热式气体流量计的温度补偿方法及电子设备，涉及流量检测区域。该方法包括：根据流过电容的电流等于流过第一电阻的电流，确定第一方程；根据第一节点的电压等于第三节点的电压在包含第二电阻、温度补偿电阻和热敏电阻的支路上的分压，确定第二方程；根据第二节点的电流，确定第三方程；根据加热电阻的热方程，确定第四方程；根据热传递公式，确定第五方程；根据热敏电阻的热敏变化规律，确定第六方程；根据传感器驱动电路的输出功率，得到第七方程；根据多个方程从各器件中确定目标器件，并计算目标器件的目标参数值，根据目标参数值进行目标器件的调整。这样能有效地抑制温漂，并且只需调整目标器件的阻值参数可减少成本。值参数可减少成本。值参数可减少成本。


技术研发人员：谭建熙 张富源 高舜 邹惠玲
受保护的技术使用者：卓度计量技术（深圳）有限公司
技术研发日：2023.07.19
技术公布日：2023/10/20