مقاومت پلاتین سیستم اندازه گیری دمای با دقت بالا

دما یک پارامتر اندازه گیری بسیار مهم در فرآیندهای تولید صنعتی است و صحت اندازه گیری و کنترل دما به طور مستقیم بر تولید و کیفیت محصول تأثیر می گذارد. با توسعه فناوری اندازه گیری ، تقاضا برای دقت اندازه گیری دما نیز در حال افزایش است. به عنوان مثال ، در تولید مشترک قلیایی در صنعت شیمیایی ، اختلاف دما لازم است که در {{0}}} 2 درجه کنترل شود. در محدوده کار کروماتوگرافی ، اندازه گیری دما لازم است از 0.05 درجه بهتر باشد. سنسورهای دمای مقاومت در برابر پلاتین به دلیل دقت بالا ، خطی بودن خوب ، سرعت پاسخ سریع و بسیاری از مزایای دیگر ، به عنوان عناصر اندازه گیری دمای ایده آل در سیستم های اندازه گیری دقیق صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از مقاومتهای پلاتین برای اندازه گیری دمای با دقت بالا نیاز به غلبه بر چندین مشکل فنی ، مانند مقاومت در برابر سرب ، رانش اثر خود گرمایشی و تداخل نویز دارد.
طرح اندازه گیری دمای با دقت بالا با استفاده از مقاومت پلاتین به عنوان عنصر اندازه گیری دما برخی از الزامات اساسی برای مدارهای سخت افزاری در اندازه گیری دمای مقاومت در برابر پلاتین را حل می کند ، اما دقت اندازه گیری ضعیف است. Fang Yixi و همکاران. [3] یک سیستم اندازه گیری دمای با دقت بالا را که توسط یک منبع جریان ثابت برای سه مقاومت پلاتین سیم هدایت می شود ، طراحی کرده است ، که یک روش کالیبراسیون خوب برای خطاهای اندازه گیری و رانش دما را فراهم می کند ، اما تأثیر مقاومت سرب را بر اندازه گیری دما حل نمی کند. وانگ گودینگ و همکاران. [4] یک منبع جریان ثابت رانده شده چهار روش اندازه گیری مقاومت پلاتین سیم را ارائه داد ، که به طور موثری مقاومت سرب و اثر گرمایش خود را از مقاومت پلاتین حل می کند. با این حال ، آنها به تفصیل تأثیر تداخل خارجی بر اندازه گیری سیستم در کاربردهای عملی را تجزیه و تحلیل نکردند ، و همچنین اقدامات سرکوب مربوطه را ارائه ندادند.
طرح اندازه گیری دما با استفاده از میکرو جریان محور چهار سیم مقاومت پلاتین PT100 می تواند خطای ناشی از مقاومت در برابر سرب را به طور کامل از بین ببرد ، به طور موثری اثر گرمایش خود را کاهش دهد و با استفاده از نرم افزار و فناوری فیلتر کردن ضد فشار سخت افزاری ، با استفاده از نرم افزار و فن آوری فیلتر کننده سخت افزاری برای کاهش سر و صدا ، سرکوب تداخل و کاهش خطاهای سیستم.
1 مقاومت در برابر پلاتین سیستم اندازه گیری دمای با دقت بالا
مقاومت پلاتین PT100 یک سنسور دما است که با استفاده از خصوصیات فیزیکی مقدار مقاومت فلز پلاتین (PT) ساخته شده است که با دما تغییر می کند. کلید استفاده از PT100 به عنوان یک عنصر اندازه گیری دما برای اندازه گیری دما ، اندازه گیری دقیق مقدار مقاومت PT100 است.
با توجه به ویژگی های دما PT100 ، سیستم اندازه گیری دمای با دقت بالا در برابر پلاتین چهار سیم در شکل 1 نشان داده شده است. این سیستم عمدتاً از یک مدار محرک منبع جریان ثابت ، یک مدار رابط مقاومت پلاتین چهار سیم تشکیل شده است ، و یک تقویت کننده ابزار مدار را شامل می شود که از یک مدار فیلتر ضد آلی ، یک نمونه و مدار نگهدارنده و مدار نگهدارنده و مدار A/D استفاده می کند. هنگامی که سیستم به طور عادی دما را اندازه گیری می کند ، یک جریان ثابت از طریق PT100 عبور می کند تا سیگنال ولتاژ مربوطه تولید شود. این ابزار ابتدا از یک مدار تقویت کننده برای حذف تداخل حالت مشترک و تقویت مناسب آن استفاده می کند. سپس هارمونیک های با فرکانس بالا از طریق یک مدار فیلتر ضد عفونی کننده و یک نمونه و مدار نگهدارنده برداشته می شوند و وارد یک مبدل A/D با دقت بالا می شوند. سیگنال دیجیتال پس از تبدیل A/D برای فیلتر دیجیتال به سیستم میکروکنترلر تغذیه می شود و در نهایت دمای واقعی از طریق فرمول محاسبه می شود.