Sistem za merjenje temperature z visoko natančnostjo platine

Temperatura je zelo pomemben merilni parameter v industrijskih proizvodnih procesih, natančnost merjenja temperature in nadzora pa neposredno vpliva na proizvodnjo in kakovost izdelka. Z razvojem merilne tehnologije se povečuje tudi povpraševanje po natančnosti merjenja temperature. Na primer, v skupni proizvodnji alkalij v kemični industriji je treba temperaturno razliko nadzorovati na {{0}}}. V delovnem območju kromatografa je potrebno merjenje temperature boljše od 0,05 stopinj. Temperaturni senzorji platine se pogosto uporabljajo kot idealni temperaturni merilni elementi v industrijskih merilnih sistemih natančnosti zaradi visoke natančnosti, dobre linearnosti, hitrosti odziva in številnih drugih prednosti. Uporaba platinskih uporov za merjenje temperature z visoko natančnostjo zahteva premagovanje več tehničnih težav, kot so odpornost svinca, premik komponent samoogrevanja in motnje hrupa.
Shema merjenja temperature z visoko natančnostjo z uporabo platinske odpornosti, saj temperaturni merilni element rešuje nekatere osnovne zahteve za strojne vezje pri merjenju temperature platine, vendar je natančnost merjenja slaba; Fang Yixi in sod. [3] je zasnoval visoko natančen sistem merjenja temperature, ki ga poganja konstantni tok vira za tri žične platinske upore, kar zagotavlja dobro kalibracijsko metodo za merilne napake in temperaturno premik, vendar ne učinkovito ne rešuje vpliva odpornosti s svincem na merjenje temperature; Wang Guoding et al. [4] je predlagal konstantno tokovno vir, ki ga poganja štiri žična platinasta metoda merjenja odpornosti, ki učinkovito rešuje odpornost svinca in samo ogrevalni učinek platinske odpornosti. Vendar niso podrobno analizirali vpliva zunanjih motenj na merjenje sistema v praktičnih aplikacijah, niti niso zagotovili ustreznih ukrepov za zatiranje.
Shema merjenja temperature z uporabo mikro toka, ki jo poganja štiri žična platinasta upornost PT100, lahko popolnoma odpravi napako, ki jo povzroči svinčeva odpornost, učinkovito zmanjša učinek samo ogrevanja in izboljša natančnost merjenja in stabilnost sistema z uporabo programske in strojne tehnologije proti medsebojnemu filtriranju, da se zmanjša hrup, zavira vmešavanje sistema in zmanjšuje sistemske napake.
1 sistem za merjenje temperature z visoko natančnostjo platine
Platinasta odpornost PT100 je temperaturni senzor, narejen z uporabo fizikalnih lastnosti odpornosti vrednosti platine (PT) kovine, ki se spreminja s temperaturo. Ključ do uporabe PT100 kot temperaturnega merilnega elementa za merjenje temperature je natančno merjenje odpornosti vrednosti PT100.
Glede na temperaturne značilnosti PT100 je štiri žična platinasta upornost PT100 visoko natančno temperaturna merilna sistema prikazana na sliki 1. Sistem je sestavljen predvsem iz konstantnega toka vira, ki je štiri žični vezje platinaste reporrančne vezje in instrumentno vezje, sestavljeno iz vezja, ki je v krogu, ki je vklopljen v krogu. Ko sistem normalno meri temperaturo, se skozi PT100 prenese konstantni tok, da ustvari ustrezen napetostni signal. Instrument najprej uporablja vezje ojačevalnika, da odstrani motnje skupnega načina in ga ustrezno poveča. Nato se visokofrekvenčne harmonike odstranijo s pomočjo filtrirnega vezja proti vzdevku in vzorcu in držanju vezja ter vnesejo v visoko natančen pretvornik A/D. Digitalni signal po pretvorbi A/D se napaja v sistem mikrokontrolerja za digitalno filtriranje, na koncu pa se prava temperatura izračuna s formulo.