Sistema de mesurament de temperatura d’alta precisió de resistència al platí

La temperatura és un paràmetre de mesura molt important en els processos de producció industrial i la precisió de la mesura i el control de la temperatura afecta directament la producció i la qualitat del producte. Amb el desenvolupament de la tecnologia de mesurament, la demanda de precisió de mesurament de la temperatura també augmenta. Per exemple, en la producció conjunta d’alcali a la indústria química, cal controlar la diferència de temperatura a {{0}}. 2 graus. Dins del rang de treball del cromatògraf, cal que la mesura de la temperatura sigui millor que 0,05 graus. Els sensors de temperatura de resistència al platí s’utilitzen àmpliament com a elements de mesura de temperatura ideals en sistemes de mesurament de precisió industrials a causa de la seva alta precisió, bona linealitat, velocitat de resposta ràpida i molts altres avantatges. L’ús de resistències de platí per a la mesura de temperatura d’alta precisió requereix superar diverses dificultats tècniques, com ara la resistència al plom, la deriva del component d’efectes d’autoescalfament i la interferència del soroll.
L’esquema de mesurament de temperatura d’alta precisió que utilitza resistència al platí ja que l’element de mesurament de la temperatura soluciona alguns requisits bàsics per als circuits de maquinari en la mesura de la temperatura de resistència al platí, però la precisió de la mesura és deficient; Fang Yixi et al. [3] va dissenyar un sistema de mesurament de temperatura d'alta precisió impulsat per una font de corrent constant per a tres resistències de platí de filferro, que proporciona un bon mètode de calibració per a errors de mesura i deriva de temperatura, però no soluciona efectivament l'impacte de la resistència al plom en la mesura de la temperatura; Wang Guoding et al. [4] va proposar una font de corrent constant que va impulsar el mètode de mesurament de la resistència al platí de quatre filferro, que soluciona eficaçment la resistència al plom i l'efecte d'autoescalfament de la resistència al platí. Tot i això, no van analitzar detalladament l'impacte de la interferència externa en la mesura del sistema en aplicacions pràctiques, ni van proporcionar mesures de supressió corresponents.
L’esquema de mesurament de la temperatura que utilitza el micro-corrent de quatre fils de resistència al platí PT100 pot eliminar completament l’error causat per la resistència al plom, reduir eficaçment l’efecte d’autoescalfament i millorar la precisió i l’estabilitat de la mesura del sistema mitjançant l’ús de la tecnologia de filtratge anti-interferència de programari i maquinari per reduir el soroll, suprimir la interferència i reduir els errors del sistema.
1 Sistema de mesurament de temperatura d'alta precisió de resistència al platí
La resistència al platí PT100 és un sensor de temperatura elaborat mitjançant les propietats físiques del valor de resistència del metall de platí (PT), que canvia amb la temperatura. La clau per utilitzar PT100 com a element de mesura de temperatura per a la mesura de la temperatura és mesurar amb precisió el valor de resistència de PT100.
Segons les característiques de la temperatura de PT100, el sistema de mesurament de temperatura d’alta precisió de PT100 de quatre filferro es mostra a la figura 1. El sistema consisteix principalment en un circuit de conducció de font de corrent constant, un circuit d’interfície de resistència al platí de quatre filferro i un amplificador d’instrument El circuit consisteix en un circuit de filtre anti-aliasing, un circuit de mostra i un circuit de mostreig A/d de l’a/d de circuit de mostreig. Quan el sistema mesura la temperatura normalment, es passa un corrent constant a través de PT100 per generar un senyal de tensió corresponent. L’instrument utilitza primer un circuit d’amplificador per eliminar la interferència del mode comú i amplificar -lo adequadament. A continuació, s’eliminen els harmònics d’alta freqüència a través d’un circuit de filtre anti-aliasing i un circuit de mostra i reteniu, i s’introdueixen en un convertidor A/D d’alta precisió. El senyal digital després de la conversió A/D s’alimenta al sistema de microcontroladors per al filtratge digital i, finalment, la temperatura real es calcula mitjançant una fórmula.