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如何提升PT100熱電阻的測溫精度

更新時間:2021-07-19   點擊次數:560次
   PT100熱電阻屬于鉑熱電阻,它的阻值跟溫度的變化成正比,其原理是當熱電阻在0℃時其阻值為100歐姆,阻值會隨著溫度上升而成勻速增長的,如今,該熱電阻被廣泛適用于醫療、電機、工業、溫度計算、阻值計算等高精溫度設備,應用廣泛。
  如何提升PT100熱電阻的測溫精度:
  1、通過改善接線方式對誤差進行補償,一般有三種接法,分別是二線制接法、三線制接法和四線制接法,不同的接法適應于不同的精度要不求。
  1)二線制接法:這種接法不考慮Pt100電纜的導線電阻,將A/D采樣端與電流源的正極輸出端接在一起,這種接法由于沒有考慮測溫電纜的電阻,因此只能適用于測溫距離較近的場合。
  2)三線制接法:這種接法增加了用于A/D采樣的補償線,三線制接法消除了連接導線電阻引起的測量誤差,這種接法適用于中等測溫距離的場合。
  3)四線制接法:這種接法不僅增加了A/D采樣補償線,還加了一條A/D對地的補償線,這樣可以近一步的減小測量誤差,可以用于測溫距離較遠的場合。如果只從精度上考慮,采用四線制接法效果好。
  2、通過對采樣信號進行濾波減小隨機誤差:
  由于外界干擾或某些不可預知的因素,模擬量在受到干擾后,經A/D轉換后的結果偏離了真實值,可能會出現一些隨機的誤差,如果只采樣一次,無法確定結果是否可信。必須通過多次采樣得到一個A/D轉換的數據序列,通過軟件算法處理后才能得到一個可信度較高的結果。這種方法就是數字濾波。
  濾波器是一種能使有用頻率信號通過而同時抑制(或大為衰減)無用頻率信號的電子裝置,可分為模擬濾波器和數字濾波器。模擬濾波器是主要采用R、L、C等無源器件組成的濾波電路或由運放和R、C組成的有源濾波器。而數字濾波則是采用軟件算法實現濾波的。數字濾波的前提是對同一數據進行多次采樣。
  3、通過插值算法校正非線性度:
  雖然PT100熱電阻的線性度比較好,但是由于其溫度—電阻函數關系并非線性,用單片機運算則占用資源和時間都比較多。通常采用查表和線性插值算法進行標度變換的方法計算出溫度,不僅運算快、占用單片機內部資源少,而且可以一定程度上對Pt100進行線性化校正,從而達到非常精確的測溫效果。