Resistenza al platino Sistema di misurazione della temperatura ad alta precisione

La temperatura è un parametro di misurazione molto importante nei processi di produzione industriale e l'accuratezza della misurazione e del controllo della temperatura influisce direttamente sulla produzione e la qualità del prodotto. Con lo sviluppo della tecnologia di misurazione, anche la domanda di precisione di misurazione della temperatura è in aumento. Ad esempio, nella produzione congiunta di alcali nell'industria chimica, la differenza di temperatura deve essere controllata a {{0}}. 2 gradi. Nell'intervallo di lavoro del cromatografo, è necessario che la misurazione della temperatura sia migliore di 0,05 gradi. I sensori di temperatura di resistenza al platino sono ampiamente utilizzati come elementi di misurazione della temperatura ideali nei sistemi di misurazione della precisione industriale a causa della loro elevata precisione, buona linearità, velocità di risposta rapida e molti altri vantaggi. L'uso di resistori di platino per la misurazione della temperatura ad alta precisione richiede il superamento di diverse difficoltà tecniche, come la resistenza al piombo, la deriva dei componenti dell'effetto di auto-riscaldamento e l'interferenza del rumore.
Lo schema di misurazione della temperatura ad alta precisione mediante resistenza al platino poiché l'elemento di misurazione della temperatura risolve alcuni requisiti di base per i circuiti hardware nella misurazione della temperatura della resistenza al platino, ma l'accuratezza della misurazione è scarsa; Fang Yixi et al. [3] ha progettato un sistema di misurazione della temperatura ad alta precisione guidata da una fonte di corrente costante per resistori a tre fili, che fornisce un buon metodo di calibrazione per gli errori di misurazione e la deriva della temperatura, ma non risolve efficacemente l'impatto della resistenza al piombo sulla misurazione della temperatura; Wang Guoding et al. [4] ha proposto un metodo di misurazione della resistenza al platino a quattro fili conducente a quattro fili, che risolve efficacemente la resistenza al piombo e l'effetto di auto -riscaldamento della resistenza al platino. Tuttavia, non hanno analizzato in dettaglio l'impatto dell'interferenza esterna sulla misurazione del sistema nelle applicazioni pratiche, né hanno fornito misure di soppressione corrispondenti.
Lo schema di misurazione della temperatura che utilizza la resistenza al platino a quattro fili a quattro cavi PT100 guidata da micro corrente può eliminare completamente l'errore causato dalla resistenza al piombo, ridurre efficacemente l'effetto di auto-riscaldamento e migliorare l'accuratezza della misurazione e la stabilità del sistema utilizzando software e hardware la tecnologia di filtraggio anti-interferenza per ridurre il rumore, sopprimere l'interferenza e ridurre gli errori del sistema.
1 sistema di misurazione della temperatura ad alta precisione della resistenza al platino
Il platino Resistenza PT100 è un sensore di temperatura realizzato utilizzando le proprietà fisiche del valore di resistenza del metallo di platino (PT), che cambia con la temperatura. La chiave per utilizzare PT100 come elemento di misurazione della temperatura per la misurazione della temperatura è misurare accuratamente il valore di resistenza di PT100.
Secondo le caratteristiche di temperatura di PT100, il sistema di misurazione della temperatura ad alta precisione PT100 a quattro fili è mostrato nella Figura 1. Il sistema è costituito principalmente da un circuito di guida della sorgente di corrente costante, un circuito di interfaccia di resistenza al platino a quattro fili e un circuito di elaborazione e un circuito di detenzione e un circuito di stenditura. Quando il sistema misura la temperatura normalmente, una corrente costante viene passata tramite PT100 per generare un segnale di tensione corrispondente. Lo strumento utilizza innanzitutto un circuito di amplificatore per rimuovere l'interferenza in modalità comune e amplificarlo in modo appropriato. Quindi, le armoniche ad alta frequenza vengono rimosse attraverso un circuito di filtro anti-aliasing e un circuito campione e detenzione e l'ingresso in un convertitore A/D ad alta precisione. Il segnale digitale dopo la conversione A/D viene immesso nel sistema di microcontrollori per il filtro digitale e infine la temperatura reale viene calcolata attraverso una formula.