提高铂热电阻温度测量精度的方法及其在水电站的应用

铂热电阻是_低温测量中应用最为广泛的一种工业测温元件.介绍了铂热电阻测量温度的原理和提高测量精度的方法,以及铂热电阻三线制接法在水电站机组温度监测系统中的应用.     

XTR106在铂热电阻不平衡电桥测温中的应用

根据铂热电阻不平衡电桥测温的原理,铂热电阻的非线性和不平衡电桥的固有非线性给温度测量带来很大的非线性误差,XTR106主要用于桥路传感器线性化的两线制专用集成变送电路。本文介绍XTR106的工作原理及其在铂热电阻不平衡电桥测量中的应用。     

激光测距仪中基于脉冲电流供电的高精度温度控制系统

半导体激光器及雪崩光电二极管作为激光测距仪中发射和接收系统中的关键器件,温度对其性能的影响限制激光测距仪的测量精度。而且二者均为小功率器件,精密测温电路中采用Pt电阻测温时,Pt电阻的自热效应产生的测温误差不能忽略。基于此,在对Pt电阻测温的误差产生机理做详细分析的基础上,提出了一种新的脉冲电流供电的方案,建立了脉冲电流供电电路及其自热升温过程的数学模型,给出了脉冲宽度和热量积累的关系,通过合理控制脉冲宽度大大减小了自热效应引起的测温误差;使用高阶正交多项式拟合的方法对Pt电阻的非线性进行了补偿,给出了该系统温度测量模块测量数据与一级标准铂电阻温度值的比较实验,在不同的温度点,该温度测量系统的最大误差为 0.0006度。系统稳定性测试结果表明,该系统在0度到15度 的温度范围内各温度点控制稳定度均优于±0.005度 。     

激光测距仪的脉冲电流供电温度控制系统

激光测距系统中的发射器件和接收器件具有温敏特性且均为小功率器件,精密测温电路采用Pt电阻时,Pt电阻的自热效应影响测温精度.为减小自热效应产生的测温误差,在分析Pt电阻测温误差产生机理的基础上,提出了一种新的脉冲电流供电方案,建立了脉冲电流供电电路及其自热升温过程的数学模型,给出了脉冲宽度和热量积累的关系,并通过合理控制脉冲宽度大大减小了自热效应引起的测温误差.使用高阶正交多项式拟合法对Pt电阻的非线性进行了补偿,给出了该系统温度测量模块测量数据与一级标准铂电阻温度值的比较实验,在不同的温度点,该温度测量系统的最大误差为0.000 6 ℃.系统稳定性测试结果表明,该系统在0～15 ℃时,各温度点控制稳定度均优于0.005 ℃,满足高精度激光测距的需要.     

pH智能测量技术的研究及实现

介绍了一种智能酸碱浓度测试仪,给出测量原理和硬件电路。采用桥路和差动放大电路对铂热电阻温度传感器信号检测放大,用于酸度传感器的温度补偿。软件校准测量电路的零点和满度,软件校正温度传感器和测量电路的非线性。采用高阻、低漂移运放TLC2254组成高阻差动放大电路,用于酸度电极信号测量。印刷电路板上加绝缘环,消除了线路板绝缘电阻对放大电路输入阻抗的影响。软件校正电极偏差,给出校准算法。实验数据表明:温度的测量精度小于±0 2℃,酸度的测量精度小于±0 02pH.设计了RS485总线网络通讯协议。     

基于SPCE061A的PCR芯片温度控制系统的设计

文中设计了基于SPCE061A的PCR芯片温度控制系统.系统以集成在PCR芯片底面的铂薄膜电阻作为温度传感器和加热器;加热器采用双螺旋型结构,以提高PCR反应温度均匀性.在实时测量、PID控制中,为了提高测量精度,使用0.5 mA恒流源电路将温度信号转化为电压信号.实验结果表明:该系统的温度控制精度达到±1℃,升温速度达到13 ℃/s,降温速度达到6℃/s,能够满足快速PCR反应要求.     

基于铂电阻传感器的动态特性试验研究

由于热电阻测温法的测温精度高、稳定性好、测温范围广，被广泛应用于油田勘探开发中，但该测温方法常因传感器自身材料属性的原因对测温的实时性造成影响。该文以油田井温测井中常用的铂热电阻为研究对象，根据热力学定律，利用测井软件warrior及多路温度测试仪(安柏AT4204),完成了对铂热电阻动态响应过程的记录，实现了实验数据的自动采集；再利用MATLAB软件将实验数据进行处理，得出铂热电阻在不同温度、不同直径及不同长度下的感温时间常数的数学模型。在保证测量精度的情况下，为以后在测井过程中优化测速提供必要的数据支持和理论指导。     

基于XTR105的多通道温度测量系统

针对一些对测温系统体积、抗干扰能力、测量精度有较高要求的工业环境,介绍了一种利用铂电阻Pt100作为测温传感头,XTR105作为信号调理电路的多通道温度测量系统。分析了系统硬件误差来源,得到了系统输入-输出特性,并采取了线性补偿措施;针对Pt100的非线性,提出了兼顾软件代码执行效率和系统测量精度的非线性校正算法。经测试,不考虑Pt100阻值偏差,系统在0～300℃设计测温范围内,达到了0.1℃的精度。     

基于32位∑-ΔADC的高精度测温系统设计及误差分析

为了满足反应量热仪中对样品温度的高精度检测要求,以32位∑-Δ型模数转换器AD7177-2为核心,设计了基于阻值比较法的铂电阻高精度测温系统,采用电流激励换向技术,消除电路中存在的寄生热电动势及系统漂移对测量的影响;提出了基于阻值标定的共模误差修正方法,提高了测温准确性。实验结果表明:系统在-100～500℃范围内,修正后的测温误差由0.28℃减小至0.01℃,不同环境下的测温精密度优于±0.001℃,满足反应量热仪的测温精度需求。     

工业用铂热电阻敏感元件

铂热电阻已被广泛地应用于电力、燃化、日用品等工业热力过程的温度测量。它与比率计、比率式调节器、自动平衡电桥等显示仪表配套使用,是测量由-200℃到 550℃温度内的主要仪表之一。敏感元件是铂热电阻的心脏,其制作的质量,直接影响到测量精度与使用寿命。本文根据工业用铂热电阻的特点,对敏感元件的结构、材料,主要工艺及今后的发展等问题谈一点看法。一、作用原理铂热电阻的作用原理是基于当温度变化时,金属的电阻值也随之变化的特性。金属丝是用无感双绕法绕在绝绿的骨架上,故所测温