一种降低温漂的补偿算法及在热分析技术中的应用

３ １ 一般标 定过程 ， 在 参 考 电压 恒 定不 变 的 情 况 下 ， 温度 基 板 模 数 转 换 的 结 果 与 实 际 值 是 呈 线 性 关 系 的， 因此在 标 定 过程 中可 以 用 以下这 个 线 性 函 数 来修 正 ：
Ｙ ＝ ａ ＋ｂ Ｘ
Ｙ为 修 正后 的结 果 ｘ 为Ａ／ 转 换 芯 片的 转换 结 果 Ｄ ａ ｂ 为常数 、 由上 述 实验 结 果可 以看 出ＬＭ２ ６ ３ —２． ５ Ｖ输 出 的 参 考 电压 与 环 境 温 度 近 似 线性 关 系。
分析 温 度 转 换 的 变送 过 程 ， 以确 定 输 可 出的 温度 值与 三 个 因素 有 关 ： （） 入 电压 ， １输 温度 传感 器 输 出 的毫 伏 信
号 。
响有 时候 能 达到 ｌ ～２Ｃ。 就 是我 们 通 常 ℃ ＂ 这 说 的 温度 漂移 或 称温 漂 。 温 漂指 的是 对 于相 同 的输 入 ， 温 度转 当 换 模 板所 处 的环 境 温度 变 化 时 ， 转换 模 板转 换 的 温度值 有 差 异 。 漂产 生 的 主要 原 因是 温 温 度 转 换 模 板 上 的 电 子 元器 件 存 在 温度 系 数， 随着 温度 的变 化 ， 些 电 子 元器 件 的性 这 能 也 发生 了变 化 ， 致 测 量 结果 产 生误 差 。 导 对 于 测 温 设备 ， 漂 问题 是 无 法 避 免 的 。 温 为 此 ， 们设 计 了一 种 高精 度 低 温漂 的温 度 采 我
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算 法 分析 ・
一
种降低温漂 的补偿算 法及在热 分析技 术中 的应 用
王 青
（ 津 电子信息职业技术 学院 天
摘
天津 ３ ０ ３ ） ０ １ ２
要 ： 对测量 设备 中存 在 的温 漂 问题 ， 文提 出了一 种 软件补 偿算 法 ， 降低温 漂 。 中详 细介 绍 了补偿算 法 的原理 。 算法 已在 实践 针 本 来 文 此
、
Байду номын сангаас
１ 概 述
热 分 析 技 术 是 在 程 序 温 度 （ 等 速 升 指 温、 等速 降 温 、 温 或 步级 升 温 等） 制 下测 恒 控 量 物质 的 物理 性 质 随 温度 变 化 ， 用于 研 究物 质 在 某 一 特定 温度 时所 发 生 的 热 学 、 学 、 力 声学 、 学、 光 电学 、 学 等 物理 参 数 的 变 化 。 磁 由此 进 一 步研 究 物 质 的 结 构 和性 能 之 间 的 关系 ， 究 反 应规 律 ， 订工 艺 条 件等 。 研 制 目前 ， 应用 热 分 析 技术 的热 分 析 仪 已经 很 普遍 。 并渗 透 到物 理 、 化学 、 工 、 油 、 化 石 冶 金、 质 、 材 、 维 、 料 、 胶、 机 、 地 建 纤 塑 橡 有 无 机、 低分 子 、 分子 、 品、 球 化学 、 高 食 地 生物 化 学 等各 个 领 域 。 由于热 分 析 的基 础 是温 度 测 量 ， 以， 所 温度 采 集 的精 确 度 和 稳 定 性 决 定 了热分 析 仪 系统 测量 结 果 的准 确 性 。 分析 热 仪 一般 应 用在 工 业 场合 中 ， 围环 境 变 化 比 周 较 大 ， 温 度 采 集 系 统 的影 响 比较 明 显 ， 对 特 别 是环 境 温度 的 变化 ， 温 度 采集 系 统 的影 对
定义 ： ．Ｔ 为两 个 不 同的环 境 温度 。 Ｔ 、
Ｓ．Ｓ 分别 为两 个环 境 温度 下Ｌ ３ ２ 、， Ｍ２ ６ ． ５ Ｖ的 输 出 电压 。 Ｖ．Ｖ 两 个 已知 的不 同 的输 入 电压 ， 、 为 （ 将要 被 转换 的模 拟输 入 电压 ） 。 Ｐ…Ｐ为对 应于Ｖ Ｖ， 、 的标准 转 换结 果 。 Ｃ 、 为 Ｔ 温度 下 对应 于 输 入 电压Ｖ Ｃ Ｖ 的转 换 结 果 ， Ｔ为Ｔ Ｃ２２ 温度 下对 应于 输 入 电压 Ｖ， 的转 换 结 果 。 在 Ｔ。 的环 境 温度 下 ， 温度 基 板 对 输入 电
集 系 统
（ ） 端 补偿 ， ２冷 冷端 补 偿 采用 专 用 芯 片测 量 环 境温 度 ， 它对 环 境 温度 的测 量 只 存在 最 大不 超 过 ０ ５ 的偏 差 ， ．℃ 因此 也 不 是 温 度 转 换 板 产生 温 漂 的 原 因。 （） Ｄ 换 ， 样 温漂 就 集 中在 Ａ Ｄ ３Ａ／ 转 这 ／ 转 换 中 ， 常的 Ａ Ｄ 换如 图１ 成 。 通 ／ 转 构 现 在 Ａ／ Ｄ转 换 芯 片 大 多 采 用 高 精 度 集 成 电路 。 温 度 系 数 相 当 好 。 是 这 些芯 片 其 但 的高 精度 参 数 都 建立 在 一 个基 础 上 ， 是参 就 考 电压 的稳 定 。 果参 考 电压 随 温度 变 化而 如 变 化 ， 会 造 成 Ａ／Ｄ转 换 的 结 果 随 温 度 变 就 化 ， 是 所 说 的 温 漂 。 Ｍ２ ６ 就 Ｌ ３ ２． Ｖ为 一 集 ５ 成 电路 精 密２ ５ ． Ｖ并 联 稳 压 器 。 是 其 本 身 但 存在温度系数 ， 当环 境 温 度 不 同 时 ， 温度 基 板 的 输 出会有 偏 差 。 ２ ２ 实验证 明 ． 我 们 选 取５ 温度 转 换 板 放 入 可调 恒 温 块 箱 中 ， 每块 温 度 转换 板 上 的ＬＭ２ ６ ． Ｖ 将 ３ —２ ５ 的输 出端 引 出 ， 量ＬＭ２ ６ 测 ３ ２． Ｖ的 输 出 电 ５ 压 随环 境 温 度 的变 化 情 况 ， 验 结 果 如 表 １ 实 所示 ： 通 过实 验 可 以看 出 ， 随着 环 境 温度 的升 高， ＬＭ２ ６ ３ ２．Ｖ输 出的 参 考 电压 是 下 降 ， ５ 所 以 ， 输 入 不 变 时 ， 数 转 换 后 的结 果 会 当 模 增 大 ， 实 际应 用 中 的现 象一 致 。 与
中得 到证 明 。 能够较 好 地 解 决测 温设 备 中的 温漂 问题 。 关键 词 ： 温度 测量 温度 漂 移 补 偿 Ａ／ Ｄ转换 热分 析仪 中 图分 类 号 ： Ｐ ８ １ Ｔ ３ ． ６ 文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０ ７ ９ １ （ ０ １ — ０ １ １ ０ — ４ ２ １ ） ２ ０ ９ 一。 ６ ０