Platinos atsparumo didelio tikslumo temperatūros matavimo sistema

Temperatūra yra labai svarbus matavimo parametras pramoninių gamybos procesuose, o temperatūros matavimo ir valdymo tikslumas tiesiogiai veikia produkto gamybą ir kokybę. Tobulinant matavimo technologiją, taip pat didėja temperatūros matavimo tikslumo paklausa. Pavyzdžiui, sąnario šarmo gamyboje chemijos pramonėje reikia kontroliuoti temperatūros skirtumą {{0}}}. 2 laipsnis. Chromatografijos darbiniame diapazone temperatūros matavimas turi būti geresnis nei 0,05 laipsnio. Platinos atsparumo temperatūros jutikliai yra plačiai naudojami kaip idealūs temperatūros matavimo elementai pramoninių tikslumo matavimo sistemose dėl didelio tikslumo, gero tiesiškumo, greito atsako greičio ir daugelio kitų pranašumų. Naudojant platinos rezistorius aukšto tikslumo temperatūros matavimui, reikia įveikti keletą techninių sunkumų, tokių kaip atsparumas švino, savaiminio kaitinimo efekto komponento dreifo ir triukšmo trukdžių.
Aukšto tikslumo temperatūros matavimo schema, naudojant platinos atsparumą, kaip temperatūros matavimo elementas išsprendžia kai kuriuos pagrindinius aparatinės įrangos grandinių reikalavimus, matuojant platinos atsparumą temperatūrai, tačiau matavimo tikslumas yra menkas; Fang Yixi ir kt. [3] suprojektavo aukšto tikslumo temperatūros matavimo sistemą, kurią lemia nuolatinis srovės šaltinis trijų vielos platinos rezistoriams, o tai suteikia gerą kalibravimo metodą matavimo klaidoms ir temperatūros dreifui, tačiau veiksmingai neišsprendžia švino atsparumo poveikio temperatūros matavimui; Wang Guoding ir kt. [4] pasiūlė pastovų srovės šaltinį, nukreiptą į keturių vielos atsparumo platinos matavimo metodą, kuris veiksmingai išsprendžia atsparumą švino atsparumui ir atsparumo platinui savarankiškai. Tačiau jie išsamiai neišanalizavo išorinių trukdžių įtakos sistemos matavimui praktiniuose pritaikymuose ir nepateikė atitinkamų slopinimo priemonių.
Temperatūros matavimo schema, naudojant mikro srovę varomus keturias vielos platinos atsparumą PT100, gali visiškai pašalinti paklaidą, kurią sukelia atsparumas švino, veiksmingai sumažina savaiminio šildymo efektą ir pagerina sistemos matavimo tikslumą ir stabilumą naudojant programinės įrangos ir aparatinės įrangos anti-interferencijos filtravimo technologiją, siekiant sumažinti triukšmą, slopinti trukdžius ir sumažinti sistemos klaidas.
1 Platinos atsparumas didelio tikslumo temperatūros matavimo sistemai
Platinos atsparumas PT100 yra temperatūros jutiklis, pagamintas naudojant platinos (PT) metalo atsparumo vertės fizines savybes, kurios keičiasi atsižvelgiant į temperatūrą. Raktas, kaip naudoti PT100 kaip temperatūros matavimo elementą temperatūros matavimui, yra tiksliai išmatuoti PT100 varžos vertę.
Remiantis PT100 temperatūros charakteristikomis, keturios vielos platinos atsparumo PT100 didelio tikslumo temperatūros matavimo sistema parodyta 1 paveiksle. Sistema daugiausia susideda iš pastovios srovės šaltinio varomosios grandinės, keturių vielos platinos atsparumo sąsajos grandinės ir prietaiso stiprintuvo. Kai sistema normaliai mato temperatūrą, per PT100 perduodama pastovi srovė, kad būtų sukurtas atitinkamas įtampos signalas. Pirmiausia instrumentas naudoja stiprintuvo grandinę, kad pašalintų įprastą režimo trukdymą, ir tinkamai jį sustiprina. Tada aukšto dažnio harmonikai pašalinami per anti-aliaso filtro grandinę ir mėginį bei palaikymo grandinę, o įvestis į aukšto tikslo A/D keitiklį. Skaitmeninis signalas po A/D konvertavimo į mikrovaldiklių sistemą, skirtą skaitmeniniam filtravimui, ir galiausiai tikroji temperatūra apskaičiuojama per formulę.