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Z重庆热电ȝ温仪表L补偿Ҏ

发布日期Q? 2017-07-25 来源Q? http://www.xotbhm.live/news/34.html

热电?/a>是一U常用的温度传感器,是利用热甉|应,q根据冷热端温度差生的热电动势量温度Q且h量_ֺ高、构造简单、用方便等优点。在温仪表中得Cq泛应用。通用的冷端补偿方法由于其l构复杂Q噪声大Q线性度差会Ҏ量结果造成较大的媄响?br />
1.1 甉|补偿法的原理

其中R1QR2QR3的阻值相{,用温度系数近gؓ零的锰铜刉,卛_dg随温度的变化而变化,而Rt用热电阻PT1000Q其与热电阻L处于同一温度ZQ其d随温度变化而变化,温度升高Q阻值增加当L温度为零时R1=R3=R2=R1Q可使得甉|的输ZؓӞ若冷端温度升高,会得热电阻的热电势减小而带来测量误差,但此时PT1000的阻g会随温度升高而增加,则补偿电桥失d^衡,输出g为零Q电桥输出量的变化g热电ȝ电势变化量相{,且二者变化方向相反,则二者相互抵消总输出量的大不随冷端温度的变化而变化?br />
1.2 实验数据记录

实验q程中用毫伏电压发生器模拟K型热电阻热电势,在电路板上完成A/D转换后,通过MCU上传上位机,׃位机A/D值换ؓ温度q显C?br />
q种Ҏ对R1QR2QR3的精度要求很高,且V+的噪壎ͼ温漂要小Q稳定性要高,到实验要求需要甉|甉|Z个合适|调试隑ֺ高。在q行多\量Ӟ需要布|多路装|,l构较ؓ复杂?br />
2 热电d端补偿的新方?br />
2.1 原理

该方法由PT1000量L温度Q通过A/D转换后,由MCU传给上位机将电阻值通过软g换算成电压值加到热电阻的电压上再通过补偿块消除冷端温度变化带来的影响Q从而进行补ѝ?br />
2.2 补偿块的设计

此方法进行冷端补偿的主要装置是一块导热性能良好的铝块在长方体铝块的横向中uU上依次{距打出3个通孔Qƈ沿横向中轴线切开。在之后的接U过E中两根补偿导U压如左右两个通孔Q中间的通孔压入热电阻PT1000。在压入q程中ؓ保证热传导的均匀性,热电d补偿导线的直径要一致且与补偿块充分接触Q绝~材料要相同?br />
2.3 补偿电\设计

热电?/a>通过补偿导线接到仪表内的补偿块之后再通过Cu导线q接内电\ѝ补偿块与热电阻L处于仪表内。PT1000用于量仪表内温度ToQTc是A表箱外的环境温度?br />
׃E序设计要求Q在未接补偿电\时上位机昄温度T1为A处的实际温度Tr加上内的温度TbQ即T1=Tr+Tb。A表在实际使用当中温度内温度会生变化要避免内温度的变化对实际量温度的媄响,设计接入补偿电\?br />
当A表箱内温度升高,会上位机显C温度T1随箱内温度升高,在加入补偿电路后Q补偿块在箱内受热均匀Q补偿导U两端与PT1000处于同一温度ZQ补偿导U生的电压可以抉|掉冷端温度变化带来的影响Q保证了量g受箱内温度变化的影响Q只与箱外环境温度Tc有关Q即T1=Tr+Tc?br />
2.4 实验数据记录

实验q程与电桥法实验q程cMQ用毫伏电压发生器模拟K型热电阻热电势,在电路板上完成A/D转换后,通过MCU上传上位机,׃位机A/D值换ؓ温度q显C?br />
从上表可看出Q该补偿Ҏh较高的准度Q误差在1℃以内且U性度好,在进行多路测量时只需在补偿块上多加几l通孔卛_Q结构简单可满工业应用需求?br />
3 补偿块法与电桥法的数据对比分?br />
Ҏ?和表2中的数据Q文中以输入电压为横坐标Q误差gؓU坐标分别做ZU方法在不同温度下的误差曲线Q如?和图5所C?br />
中曲U可看出Q电桥法的线性度较差Q由于热电阻的输入输出特性和补偿甉|的输出特性均是非U性特性且不重合,故在补偿范围内只有在两条曲线怺点对应的L温度下能完全补偿x补偿误差Q其他冷端温度下只能部分补偿Q存在补偿误差。在实际使用当中需要用更复杂的电路来减少׃非线性所产生的误差?br />
补偿块法?条曲U可看出Q其最大误差不过1℃且U性较好,能更准确地达到测量要求?br />
4 l束?br />
本文所q基于热电阻的测温A表冷端补偿方法电路简单、稳定、噪声小Q且U性度好。其在进行多路测量时只需在补偿块上多打几个通孔补偿导U压入其中即可,在控制成本的前提下保证了量的精度,辑ֈ了技术指标?br />

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