Platinwiderstand hoher Präzisionstemperaturmesssystem

Die Temperatur ist ein sehr wichtiger Messparameter bei industriellen Produktionsprozessen, und die Genauigkeit der Temperaturmessung und -kontrolle wirkt sich direkt auf die Produktion und Qualität der Produkte aus. Mit der Entwicklung der Messungstechnologie nimmt auch der Nachfrage nach Temperaturmessgenauigkeit zu. In der gemeinsamen Produktion von Alkali in der chemischen Industrie muss beispielsweise die Temperaturdifferenz bei {{0}}}. 2 Grad kontrolliert werden. Im Arbeitsbereich des Chromatographen muss die Temperaturmessung besser als 0,05 Grad betragen. Platinwiderstandstemperatursensoren werden aufgrund ihrer hohen Genauigkeit, einer guten Linearität, der schnellen Reaktionsgeschwindigkeit und vielen anderen Vorteilen häufig als ideale Temperaturmesselemente in industriellen Präzisionsmesssystemen verwendet. Die Verwendung von Platinwiderständen für die Messung von Temperaturen mit hoher Präzision erfordert eine Überwindung mehrerer technischer Schwierigkeiten, wie z. B. Bleifestigkeit, Drift des Selbstheizungseffekts und Rauschinterferenz.
Das Messschema mit hoher Präzisionstemperatur unter Verwendung von Platinwiderstand als Temperaturmesselement löst einige grundlegende Anforderungen für Hardwareschaltungen bei der Messung der Platinwiderstandstemperatur, die Messgenauigkeit ist jedoch schlecht. Fang Yixi et al. [3] entwickelten ein hochpräzises Temperaturmesssystem, das von einer konstanten Stromquelle für drei Drahtplatinwiderstände angetrieben wird, was eine gute Kalibrierungsmethode für Messfehler und Temperaturdriften darstellt, aber den Einfluss des Bleiwiderstands auf die Temperaturmessung nicht effektiv löst; Wang Guoding et al. [4] schlugen eine konstante Stromquelle vor, die vier Draht -Platin -Resistenzmessmethoden angesteuert wurde, die den Bleiwiderstand und den Selbstheizungseffekt des Platinwiderstandes effektiv löst. Sie analysierten jedoch weder den Einfluss der externen Interferenz auf die Systemmessung in praktischen Anwendungen noch detailliert, noch lieferten sie entsprechende Unterdrückungsmaßnahmen.
Das Temperaturmessschema unter Verwendung von mikrostromgetriebenem Vier-Draht-Platinwiderstand PT100 kann den durch Bleiwiderstand verursachten Fehler vollständig beseitigen, den Selbstheizungseffekt effektiv reduzieren und die Messgenauigkeit und Stabilität des Systems durch Verwendung von Software- und Hardware-Anti-Interferenz-Filtertechnologie verbessern, die Störungen reduzieren und Systemfehler reduzieren.
1 Platinwiderstand Hochvorbereitete Temperaturmesssystem
Platinwiderstand PT100 ist ein Temperatursensor, der durch die Verwendung der physikalischen Eigenschaften des Widerstandswerts von Platin (PT) Metall verwendet wird, das sich mit Temperatur ändert. Der Schlüssel zur Verwendung von PT100 als Temperaturmesselement für die Temperaturmessung besteht darin, den Widerstandswert von PT100 genau zu messen.
Gemäß den Temperatureigenschaften von PT100 ist das Messsystem mit vier Drahtplatin-Resistenz PT100 in Abbildung 1 dargestellt. Das System besteht hauptsächlich aus einem Konstantstromquellen-Antriebskreis, einem Vier-Draht-Platin-Widerstands-Grenzflächen-Grenzflächenschaltung sowie einem Instrumentenverstärker. Der Kreislaufschaltkreis und ein A/D-Schaltkreis und ein A/D-Sampling-Schaltkreis und ein A/D-Probenkreis. Wenn das System die Temperatur normalerweise misst, wird ein konstanter Strom durch PT100 geleitet, um ein entsprechendes Spannungssignal zu erzeugen. Das Instrument verwendet zunächst eine Verstärkerschaltung, um die Störung des gemeinsamen Modus zu entfernen und angemessen zu verstärken. Dann werden Hochfrequenzharmonische durch einen Anti-Aliasing-Filterkreis und eine Probe- und Halteschaltung entfernt und in einen hochpräzisen A/D-Wandler eingegeben. Das digitale Signal nach der A/D -Umwandlung wird für die digitale Filterung in das Mikrocontroller -System eingespeist, und schließlich wird die wahre Temperatur durch eine Formel berechnet.