多通道热电阻精密测量设计与实现

针对温度测量过程中的温度漂移问题,分别从温度传感器的选取、测量方案的设计、实际测量电路和滤波算法4个方面给出了具体的解决方案。详细阐述了后级两级ad623信号放大及调理电路和ad转换电路的设计方案,并给出了它与微控制器的应用接口电路。实际应用表明,该方案满足分辨率为±0.1℃、准确度为±0.2℃的设计要求。

设计并实现了一种热电阻自动检定系统.该系统基于强大的高精度温控仪,结合计算机技术,实现了热电阻自动检定、数据存储、报表打印、历史记录查询等功能,具有操作简单、高速快捷、稳定可靠等特点.并对关键环节的实现进行了阐述.

介绍了热电偶、热电阻系统的工作原理及其硬件组成、软件实现,并简要叙述了其自动检定的过程及方法。

常用热电阻 在众金属中，载流子为白出电十，当温度升高时，虽然日出屯子数日基本4；变(当 温度变化范 围不足很大时)，但每个白由电子的动能将增加．闪而在一定的电场作出厂，要使这些 杂乱元章 的屯子做定向运动就会遇到更大的阻力，导致金属电阻值随温度的升高而增加。热心 阻主要 是利用电阻随温度升高价增大这一特性来测量温度的。日前较为j“泛应用的热电阻稠 料是 铂、铜、镍、铁和铭铁合金等，而常用的是铂、钢，它们的电阻温度系数在(3—6)× 10—’／y”。作 为测温闻的热电阻材料，希望具有电阻温度系数大、线件灯、性能稳定、使用温度范 围宽、加工 容易等特／i。在铂、铜中nxp代理商，铂的性能最好，采用特殊的结构可以制成标准 温度计，它的适用范围 为一2()o一900汇；铜电阻价廉并白线性较好，但温度局易氧化，故只适用于温度较 低(一加一 150℃)的环境小．目的已逐渐被

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在工业应用中，热电偶一般适用于测量500℃以上的较高温度。对于500℃以下 的中、低温度，热电偶的输出的热电势很小，这对二次仪表的放大器、抗干扰措 施等的要求就很高，否则难以实现精确测量；而且，在较低温区域，冷端温度的 变化所引起的相对误差也非常突出。所以测量中、低温度一般使用热电阻温度测 量仪表较为合适。 1、热电阻的测温原理 与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即 电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值 变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 rt=rt0[1+α（t-t0）] 式中，rt为温度t时的阻值；rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α 为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关

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铂热电阻 科技名词定义 中文名称： 铂热电阻 英文名称： platinumresistancethermometer 定义： 以铂作感温材料的感温元件，并由内引线和保护管组成的一种温度检测器，通常还 带有与外部测量、控制装置及机械装置连接的部件。 所属学科： 机械工程(一级学科)；仪器仪表材料(二级学科)；测温材料(仪器仪表)(三级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 铂热电阻 热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的， 按0℃时的电阻值r(℃)的大小分为10欧姆（分度号为pt10）和100欧姆（分度号 为pt100）等，测温范围均为-200~850℃.10欧姆铂热电阻的感温原件是用较粗的铂 丝绕制而成，耐温性能明显优于100欧姆的铂热电阻，只要用于650℃以上的温区

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热电阻工作原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高， 性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温， 而且被制成标准的基准仪。 与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量 的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻 的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 rt=rt0[1+α（t-t0）] 式中，rt为温度t时的阻值；rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值； α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 rt=aeb/t 式中rt为温度为t时的阻值；a、b取决于半导体材料的结构的常数。 相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在

第一页 vovo rbkejtrtds 第二页 第三页 第四页 第五页 第六页 第七页 第八页 第九页 第十页 第十一页 第十二页 第十三页 第十四页 第十五页 第十六页 第十七页 第十八页 第十九页 第二十页 第二十一页 夜 来 香

热电阻 温度(℃)pt100电阻值 (ω) cu50电阻值 (ω) cu53电阻值 (ω) cu100电阻值 (ω) －5080.3139.2441.7478.49. －4084.2741.4043.9982.80 －3088.2243.5546.2487.10 －2092.1645.7048.5091.40 －1096.0947.8550.7595.70 0100.0050.0053.00100.00 10103.9052.1455.25104.28 20107.7954.2857.50108.56 30111.6756.4259.75112.84

pt100ba1ba2 温度(℃)阻值(?)温度(℃)阻值(?)温度(℃)阻值(?) -20018.49-2007.95-20017.28 -19022.80-1909.96-19021.65 -18027.08-18011.95-18025.98 -17031.32-17013.93-17030.29 -16035.53-16015.90-16034.56 -15039.71-15017.85-15038.80 -14043.87-14019.79-14043.02 -13048.00-13021.72-13047.21 -12052.11-12023.63-12051.38 -11056.19-11025.54-11055.52 -100

随着测温电桥和低电势直流电位差计分别被热电阻、热电偶测试仪或数字多用表所代替,为解决其校准问题,我们根据其特点研制了这套校准器,并给出了测量不确定度。

温度是影响陶瓷烧成质量的关键因素,介绍了一种适用于测量各种窑炉不同部位温度的智能温度测量板,由于该系统在不同的测温部位分别采用了热电阻和热电偶,克服了一般测温系统在连接不同的测温传感器需要更换不同的测温模板、成本高、使用不方便等不足,并具有适用性强、测温精度高等优点。

针对温度测量过程中的温度漂移问题，分别从温度传感器的选取、测量方案的设计、实际测量电路和滤波算法4个方面给出了具体的解决方案。详细阐述了后级两级ad623信号放大及调理电路和ad转换电路的设计方案，并给出了它与微控制器的应用接口电路。实际应用表明，该方案满足分辨率为±0．1℃、准确度为±0．2℃的设计要求。

本文研究比较了热电阻二线、三线和四线制接线方式下,平衡电桥法、非平衡电桥法、恒压法及恒流法四种典型测量电路的实现方式。对非平衡电桥法和恒压法给出了电路参数的校准方法,并分析了恒流法实现高精度测量的可行性。

电触点材料是影响电气与电子工程中电接触可靠性的关键。本文综合应用了激励电流断续斩波技术、低噪低漂移弱信号调理技术和滑动窗口平均滤波技术,设计并实现了接触电阻的高精密测量,进而应用0.01级标准电阻和m22等级标准砝码完成了测量系统的误差分析。最后以典型平面agcdo复合触点材料完成了不同激励电流条件下接触电阻与接触压力间滞回特性的测试与分析,实验结果确定了接触压力和激励电流对接触电阻的影响规律。

分析了计算机监控系统中,采用热电阻测量温度时,因热电阻的引线电阻引起的测量误差。针对无法用计算机软件消除的引线电阻误差,提出了改进的三线制热阻测量方法,能有效消除引线电阻引起的测量误差。

针对某气相聚丙烯装置聚合反应器温度频繁波动的问题,从装置的工艺生产控制、仪表测量回路构成、故障处理、热电阻测量方法及热电阻三线制接线法等方面分别分析了接触电阻对热电阻温度测量过程的误差影响,提出了一种采用一体化温度测量的有效方案以解决测量回路所存在的问题。实践证明,该方法提高了测量的稳定性,很好地解决了装置反应釜温度波动的现状,保证了生产的平稳运行。