Мере за побољшање тачности мерења топлотних отпорника и термопорове!

2.2 Мере за побољшање тачности мерења термопорове
Слично је трожичаном уравнотеженом методи моста, излазни напони В1 и В2 круга приказани на слици 2 су релативно мали, а појачало напона треба да се дода пре а / д конверзије. Референтни напон ВР генерално пружа прецизни константни извор напона како би се обезбедио стабилан напон сигнал. Поред тога, када софтвер микроконтролера бира одговарајући алгоритам и дужину речи у математичким прорачунима, грешка у израчунавању се такође може занемарити. Међутим, фактор појачања и РВ круга појачала ће се разликовати од компоненте компоненте, посебно у масовној производњи, када је тачност компоненти тешко осигурати уједначеност. Стога, за одређени улазни круг, такође се морају размотрити грешке узроковане и РВ.
Да би се елиминисале грешке узроковане и РВ, метода калибрације може се користити за аутоматски калибрацију и израчунавање стварних вредности и РВ вредности током производње инструмената, а затим се ова два параметра забележе у нехлапљивој меморији инструмента. Када инструмент мери температуру, параметри се читају и израчунавају према формули (1) да би се добила тачна измерена температура.
Ако се дуга жица на слици 2 замени најкраћим могућим жицама (тј. Р =0), а термички отпорник РТ је замењен прецизно отпорником Р, ВАД је референтни напон А / Д-а, је фактор увећања напона, а остали су фактор повећања напона, а остатак, а остали су, а остали, а остали су, а остали, а остали су, а остали, а остали су, а остали, а остали су не опредељени, а остали остају непромењени.

У формули (4) Р је прецизна отпорника са познатом вредност отпора; Д је резултат А / Д Цонверсион, која се може лако прочитати са уређаја за приказ инструмента; ВР и ВАД су референтни напони, који су константе; је укупни фактор увећања круга; К је пропорционалан фактор претворбе А / Д, као што је К 14- за 14- бит А / Д претварач. Затим постоје само две непознате РВ и у формули (2). За одређени круг уноса, ако су два прецизна отпорника Р1 и Р2 са познатим вредностима отпорности повезане на круг приказан на слици 2 за калибрацију (када калибрира, покушајте да направите Р =0), може се добити нити с двије променљиве линеарне једнаџбе. Дакле, за одређени круг уноса и РВ се могу решити из једначина, а резултати су следећи:

Горња метода калибрације може се сумирати на следећи начин: Два прецизна стандардна отпорника Р1 и Р2 са познатим вредностима отпорности повезане су на улазне терминале инструмента, а отпорност повезивања жице је у највећој могућој мјери. У то време се бележе очитања инструмента Д1 и Д2, а непознати параметри и РВ калибрираног инструмента могу се израчунати тако што су их заменили у формулу (5). У употреби се препоручује коришћење истог референтног извора за ВР и ВАД, тако да је израчунавање у формули (5) независно од тачности референтног напона. Ова метода смањује разлике између различитих референтних извора, посебно утјецаја времена и температуре различите референце.
2.3 Мерни круг
Слика 3 је предњи улазни круг високо прецизног ПТ100 система за мерење температуре, у којем су ПТ100 референтни напон и референтни напон А / Д претварача ИЦЛ7135 исти референтни извор напона. Два мерна улазна сигнала В1 и В2 ПТ100 појачала су исто оперативно појачало (1+ Р3 / Р4), а затим унесите А / Д претварач. Мицро Релаи К1 користи се за избор канала. Ова метода дели оперативно појачало, А / Д претварач и референтни извор напона, смањење утицаја разлика између различитих уређаја на резултате мерења. Резултат претворбе А / Д ИЦЛ7135 повезан је са микроконтролером у серијском режиму, који може у великој мери спасити ИО порт микроконтролера. Приликом калибрације круга, стандардни отпорници 100Ω и 300Ω користе се за калибрацију, а резултати калибрације и РВ се чувају у ЕЕПРОМ систему микроконтролера. У стварном мерењу систем микроконтролера извади и РВ је као познате вредности и израчунава вредност РТ отпора формулом (3).

2.4 Анализа теста мерења

У поређењу са трокретне методе балансиране мостове, резултати откривања овог круга су увелико побољшани. Табела 1 је поређење стандардних вредности отпорности које се мере две различите методе. Међу њима је Р, Р је резикација линија.

Може се видети из Табеле 1 да су теоријски резултати мерења мерења трокрета балансирана метода моста имају велике грешке, а грешка узрокована повећањем резистенције линије Р је већа. Како се вредност отпора топлотног отпора мери повећава, апсолутна грешка се такође повећава. У Табели 1 Апсолутна грешка је 2,57% када је измерени отпор РТ =300 ω и резонанца РТ =20 Ω =20 Ω. Стварни резултати мерења побољшане методе са три жице које се користи у овом раду имају само апсолутну грешку 0. 3 Ω и релативна грешка ± 0. 1% у мереном распону података. Претварач А / Д који се користи у кругу је само еквивалентно 14- битни тачност претворбе А / Д. Ако се користи виши прецизни А / Д претварач, може се постићи већа тачност мерења. У стварном инструменту за мерење температуре термичког отпорника, потребно је и да додате сродни програм који претвори измерени отпор у одговарајућу температуру. То је, након што се мери РТ, стварна вредност температуре може се тачно решити формулом (1).

3 Закључак

Трожилачка метода балансираног моста широко се користи у мерењу термичког отпорника, али постоји проблем да се грешка мерења проузроковане отпором о вођству сензора не може елиминисати. Овај рад анализира проблеме који постоје у уравнотеженом методи моста за мерење топлотних отпора, предлаже константну методу мерења напона, анализира узроке и утицај на факторе грешке мерења и успостављању утицаја на то да се мери и дизајнира отпорност на употребу и А / Д претварач и а / Д претварач и А / Д-а. Једно-чип микрорачунато. Коначно, тачност испитивања дизајнираног круга је тестирана и утврђена. Тест показује да када је трокрета балансирана метода моста мери стандардне вредности отпорности 1 0 0 ~ 300Ω, а резистенција за репродукцију је 0 ~ 20Ω, а **** Грешка мерења достиже 2,57%, док је уравнотежена трокретна грешка мерења само ± 0,1%. Стога се добија високо прецизно прецизно термичко мерење термичког отпорника.