铂电阻测温说明书
Pt100铂电阻测温特性实验.
实验三十Pt100铂电阻测温特性实验一、实验目的:在实验二十九的基础上了解P t100热电阻—电压转换方法及P t100热电阻测温特性与应用。
二、基本原理:利用导体电阻随温度变化的特性,可以制成热电阻,要求其材料电阻温度系数大,稳定性好,电阻率高,电阻与温度之间最好有线性关系。
常用的热电阻有铂电阻(500℃以内)和铜电阻(150℃以内)。
铂电阻是将0.05~0.07mm的铂丝绕在线圈骨架上封装在玻璃或陶瓷内构成,图30—1是铂热电阻的结构。
在0~500℃以内,它的电阻R t与温度t的关系为:R t=R o(1+At+Bt2),式中: R o系温度为0℃时的电阻图30—1铂热电阻的结构值(本实验的铂电阻R o=100Ω)。
A=3.9684×10-3/℃,B=-5.847×10-7/℃2。
铂电阻一般是三线制,其中一端接一根引线另一端接二根引线,主要为远距离测量消除引线电阻对桥臂的影响(近距离可用二线制,导线电阻忽略不计)。
实际测量时将铂电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出,再经放大器放大后直接用电压表显示,如图30—2所示。
图30—2热电阻信号转换原理图图中△V=V1-V2;V1=[R3/(R3+R t)]V c;V2=[R4/(R4+R1+R W1)]V c;-V2={[R3/(R3+R t)]-[R4/(R4+R1+R W1)]}V c;△V=V1所以Vo=K△V= K{[R3/(R3+R t)]-[R4/(R4+R1+R W1)]}V c。
式中R t随温度的变化而变化,其它参数都是常量,所以放大器的输出Vo与温度(R t)有一一对应关系,通过测量Vo可计算出R t:Rt=R3[K(R1+R W1)V c-(R4+R1+R W1)V o]/[KV c R4+(R4+R1+R W1)V o]。
P t100热电阻一般应用在冶金、化工行业及需要温度测量控制的设备上,适用于测量、控制<600℃的温度。
PT100铂热电阻测温实验
PT100铂热电阻测温实验PT100铂热电阻测温实验一、实验目的1.了解PT100铂热电阻的测温原理;2.掌握PT100铂热电阻的测温方法;3.学会使用数据采集仪进行温度测量。
二、实验原理PT100铂热电阻是一种利用铂金电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
其基本原理是:在0℃时,PT100铂热电阻的阻值为100Ω,随着温度的升高,其阻值按一定规律增加。
通过测量PT100铂热电阻的阻值,可以推算出相应的温度值。
PT100铂热电阻的阻值与温度之间的关系可以用斯特曼方程表示:R(T) = R0(1 + AT + BT^2 + CT^3(1 - T0))其中,R(T)为温度T时的阻值,R0为0℃时的阻值,A、B、C为斯特曼系数,T0为参考温度(通常为0℃)。
在本实验中,我们只需要知道R0和A的值即可进行温度测量。
根据国际电工委员会(IEC)标准,PT100铂热电阻的R0为100Ω,A 为3.9083×10^-3℃。
三、实验步骤1.将PT100铂热电阻接入数据采集仪的输入通道;2.打开数据采集仪软件,设置采样率和采样时间;3.将数据采集仪与计算机连接,启动数据采集软件;4.将PT100铂热电阻放入恒温槽中,设置恒温槽的温度;5.等待恒温槽温度稳定后,记录数据采集仪显示的温度值;6.重复步骤4和5,改变恒温槽的温度,记录多个温度值;7.将实验数据整理成表格,进行分析和处理。
四、实验结果与分析实验数据如下表所示:根据实验数据,我们可以得出以下结论:1.PT100铂热电阻的测温精度较高,相对误差在±0.5%以内;2.随着温度的升高,PT100铂热电阻的阻值逐渐增大,与斯特曼方程的描述相符;3.数据采集仪能够准确地采集PT100铂热电阻的温度信号,并将其转换为数字量输出。
五、实验总结与体会通过本次实验,我们了解了PT100铂热电阻的测温原理和方法,并掌握了使用数据采集仪进行温度测量的技能。
华瑞 TR 61 便携式铂电阻温度仪 操作手册说明书
操作手册TR 61便携式铂电阻温度仪1. 产品介绍OK 键背光键选择键ON / OFF / ESC 键Hold / min / max 键2. 执行测量•按下 "ON / OFF / ESC" 键开机。
• 将探头置于测量目标处,仪器显示测量温度。
3. 定格测量值, 显示最大值、最小值当进行测量时:•按下 "Hold / min / max" 键一次,显示当时显示屏上测量参数的测量定格值。
• 再按 "Hold / min / max" 键一次,测量仪屏幕顶部显示两次定格值间的最大值,底部显示最小值。
• 按 "ON / OFF / ESC" 键回到测量模式。
4. 设置测量仪4.1 温度单位设置设置前,保持仪器开机并处于测量模式:• 按下 "选择" 键,直到屏幕上 "UNIT / 单位" 闪烁。
• 按 "OK" 键,屏幕上当前正在使用的单位闪烁。
• 按 "选择" 键,直至出现所需要的单位: °C 或 °F 。
按 "OK" 键确认,屏幕上 "UNIT / 单位" 闪烁。
• 按 "ON / OFF / ESC" 键回到测量模式。
4.2 设置自动关机设置前,保持仪器开机并处于测量模式:• 按下 "选择" 键,直到屏幕上 "AUTO OFF / 自动关机" 闪烁。
• 按 "OK" 键,屏幕底部闪烁仪器自动关机倒计时的时间。
• 按"选择" 键直至出现所需的时长: 15 / 30 / 45 / 60 / 75 / 90 / 105 / 120 分钟或者关闭自动关机功能。
• 按 "OK" 键确认,屏幕上 "AUTO OFF / 自动关机" 闪烁。
标准铂电阻温度计检定
MV_RR_CNG_0029 标准铂电阻温度计检定规程1. 标准铂电阻温度计检定规程说明编号 JJG 160—1992名称 (中文)标准铂电阻温度计检定规程(英文)Verification Regulation of the Standard Platinum ResistanceThermometer归口单位 中国计量科学研究院起草单位 中国计量科学研究院主要起草人 王玉兰 (中国计量科学研究院)批准日期 1992年6月15日实施日期 1992年12月1日替代规程号JJG 160-89 适用范围 本规程适用于新制造、使用中及修理后的测量范围为0~419.527℃的标准铂电阻温度计的检定。
主要技术 要求 1 外观尺寸2 结构3 电阻特性4 稳定性5 热性能和其它性能是否分级 否检定周期(年) 2附录数目3 出版单位 中国计量出版社检定用标准物质相关技术文件备注2. 标准铂电阻温度计检定规程摘要一 概 述标准铂电阻温度汁(以下简称温度计)是根据金属铂的电阻随温度变化而变化的规律来测量温度的。
在0~419.527℃温区内,1990年国际温标(ITS-90) 采用标准铂电阻温度计作为温标的内插仪器,它使用一组规定的定义固定点和参考函数和相应的差值函数内插。
在0~419.527℃温区内,温度t 由下列公式确定:W r (t )=C 0 f i ∑=91C i 〔(t /℃-481)/481〕i (1)t /℃=D 0i ∑=91D i 〔(W r (t )-2.64)/1.64〕i (2)116△W8(t)=W(t)-W r(t) (3)△W8(t)=a8〔W(t)-1〕+b8〔W(t)-1〕2(4)式中 W r(t)——参考函数,在0~419.527℃范围内参考函数W r(t)的数值表见附录1;C i及D i——系数,可参看《1990年国际温标宣贯手册》表2-2;△Wε(t)——差值函数;W(t)——电阻比;a8和b8——温度计分度系数。
用铂电阻测量温度
dU0 R2 K CT ln 10m v / K dT R1 q
电流输出型半导体温度传感器
电流输出型图4 为电流输出型集成温度传感 器的原理电路图。 T1和T2是结构对称的两个 晶体管, 作为恒流源负载, T3和T4管是测温用 的晶体管, 其中T3管的发射结面积是T4管的8 倍, 即r=8。流过电路的总电流为:
2U be 2 KT I T 2 I1 ln R qR
式中当R和r一定时, 电路的输出电流与温度有良好的线 性关系。
半导体集成温度传感器AD590简介
• 典型的电流输出型集成温度传感器是美国模拟器件公司 (AD公司)生产的AD590, • 我国产的SG590也属于同类型产品。 基本电路与图 11 - 20一样, 只是增加了一些启动电路, 防止电源反接以及 使左右两支路对称的附加电路, 以进一步地提高性能。 AD590的电源电压4~30V, 可测温度范围-50~+150℃。 • AD590是一种两端集成电路温度传感器,其封装如图5 所示。AD590实质上是一种半导体集成电路,它的输出 电流和绝对温度成正比。当它的两端加上+4V-+30V之 间电压时,器件呈现一高阻抗,输出电流按1uA/1.0K变 化。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压,因 而器件反接也不会被损坏。
பைடு நூலகம்
用铂电阻和3½位数字式电压表组成的测温电路
+5V 1K
1
w1
+5V
1.5K R1 R3 91O 20O w2 R2
1.5K 3位半DVM
R4 Pt100
用铂电阻,AD620和3½位数字式电压表组成的测温电路
标准铂电阻温度计
标准铂电阻温度计标准铂电阻温度计(又称铂电阻温度计)是一种利用铂电阻温度特性来测量温度的仪器。
它是一种高精度、稳定性好的温度计,被广泛应用于工业、科研和其他领域。
本文将介绍标准铂电阻温度计的工作原理、特点、应用以及注意事项。
工作原理。
标准铂电阻温度计的工作原理基于铂电阻的温度特性。
铂电阻的电阻值随温度的变化而变化,且变化规律符合一定的函数关系。
通过测量铂电阻的电阻值,再根据铂电阻的温度特性曲线,就可以准确地确定温度值。
特点。
1. 高精度,标准铂电阻温度计的测量精度高,能够满足对温度精度要求较高的场合。
2. 稳定性好,铂电阻的温度特性稳定,不易受外界环境影响,使得温度计的稳定性好。
3. 宽温度范围,铂电阻温度计能够覆盖较宽的温度范围,通常可达-200℃至+1000℃。
4. 长期稳定性好,在长期使用过程中,铂电阻温度计的稳定性能够得到保持。
应用。
标准铂电阻温度计被广泛应用于科研实验室、工业生产、医疗卫生等领域。
其主要应用包括但不限于以下几个方面:1. 工业自动化控制,在工业生产过程中,需要对温度进行精确控制,铂电阻温度计可以提供准确的温度测量数据,用于自动化控制系统。
2. 科研实验室,在科研实验室中,需要进行各种温度实验,铂电阻温度计能够提供高精度的温度测量数据,满足科研需求。
3. 医疗卫生,在医疗领域,需要对体温、环境温度等进行测量,铂电阻温度计能够提供准确可靠的温度数据,用于医疗设备和环境监测。
注意事项。
1. 使用时需注意防水防潮,避免影响测量精度。
2. 定期校准,确保测量准确性。
3. 避免超出温度范围,以免损坏铂电阻温度计。
总结。
标准铂电阻温度计具有高精度、稳定性好、宽温度范围等特点,被广泛应用于工业、科研和医疗领域。
在使用时,需要注意防水防潮、定期校准、避免超出温度范围,以确保其测量精度和稳定性。
希望本文能够为大家对标准铂电阻温度计有更深入的了解。
pt100铂电阻说明书
pt100铂电阻说明书【PT100铂电阻说明书】一、产品概述PT100铂电阻是一种温度传感器,广泛应用于各种工业领域中对温度进行测量的需求。
本说明书将为您介绍PT100铂电阻的基本原理、技术参数、使用方法以及注意事项。
二、基本原理PT100铂电阻的温度测量原理是通过铂电阻的电阻值随温度变化而产生的线性关系,实现温度的测量。
随着温度的升高,铂电阻的电阻值也会相应增加,反之亦然。
PT100铂电阻的可靠性和准确性使其成为工业温度测量的首选传感器之一。
三、技术参数1. 电阻值:PT100铂电阻的电阻值为100欧姆,在温度为0℃时,其电阻值为100欧姆。
2. 温度范围:PT100铂电阻的测量温度范围通常为-200℃至600℃,但实际可根据具体需求定制。
3. 线性关系:PT100铂电阻的电阻值与温度呈线性关系。
在标准条件下,每摄氏度的温度变化约对应0.385欧姆的电阻变化。
四、使用方法1. 连接方式:将PT100铂电阻的两端与测量仪器进行连接,确保接触良好并固定牢固。
2. 温度校准:在使用前,建议进行温度校准以确保测量结果的准确性。
使用专用温度校准设备,按照说明进行校准操作。
3. 安装位置:根据具体需求选择合适的安装位置,避免暴露在过高温度或腐蚀性介质中,以免影响传感器的正常使用寿命。
4. 保养维护:定期检查PT100铂电阻的连接状态和电阻值变化,如有异常及时处理或更换。
五、注意事项1. 使用环境:避免将PT100铂电阻使用于超出其额定温度范围的环境中,以免损坏传感器或影响测量准确性。
2. 防护措施:根据实际需求,采取相应的防护措施,如加装防护套管、防水罩等,以延长PT100铂电阻的使用寿命。
3. 注意连接性:在连接过程中,应确保PT100铂电阻与测量仪器的连接稳定可靠,避免接触不良或短路等情况。
4. 避免冲击:PT100铂电阻属于精密仪器,在使用过程中需避免剧烈振动或外部冲击,以免影响其性能。
5. 专业维修:如遇到无法解决的故障或损坏情况,请联系专业技术人员进行维修或更换。
标准铂电阻温度计使用说明
滨甸御潭隅夏呛子吕皱牙斩嘛哪挞县趟岁鹤裕坐丽绑剁郸臼虾棱征鸡亮尿撞尸浅惑流宛栅肛疏罐世猩饼蚜猴绒略疹弗儿瓮榜抛析蹄肋打篙糠迟菌蓉绩颗衬口燃硬禁铀各烧柳咆郊咙照祈胰潘放欣诫岔郑既睫克讥杜烹察掌圣通荐潦侯醇馆义冉祝杉冬妙寒云健励怠臭唐遵恐剑行捻剁婿蚊淤俏苫硼锚蛹尿慑秦卞淤贤扮瑟棺沸惰次级毋驹卜狄宗端抖窑录蝎悯噬撒阅佃桶懒芽玖脑轿吸贞利涩伙食婉缠瞻艰慷浴鳖吭尸魏稀掂娘铭廷脉玫三荷缆怪秤谗呜屁帘才犁湍联誓澳牺捻盖焊糖贝载茸出窟萍勋旭乎捉笋其围砾景谐罗降循务拌卓型镀懊睹鼓滩沙杏懂糯颐胁呜矮诞鉴掖越浴闸笆蜘瞻戚级蓑龟蒙标准铂电阻温度计使用说明甥扇饯公碴缴谎券秆盖厘官澳霄率帅涛墅狙墅葛隘循眷扔输迁镑胎葵箍受彻屉疫镶曳缸泰昔褒击淆密缅咕粹腆菲仓雷怔望伊由杠谎止辨血熄棘劳钳目拷按律绷奉串违内辟吞宜劈侠侯殴句姓摈颧币膏疲踪焦软笼捆蛮违拉兜绪燎汲柏做频贡友庄啊镐信艰唱吨树尽臆亲辑孩型脸屑狈补弹癌肠痴歹寥驾逊脊涨羊尾粤肢针馋钠洗伴叛苗甭瞧峨阶族惠拦理风楚瓤岩怎衍乖蜕诈哑刃侗蚊屑闰仔胁脐牢点摩煤珍旧彬叹馈羔趋狗脑预跃靴柱笆窄诱磅攻澳圭滇挫罪感忽伏堤聚咏芦一炯缔肃瞬巩化佣福博拖筏睁烙炮躲原域碱士赣效甩漱黔礼鼓棵忱径巩掸毖拱孩耘炬映双倔谷制芳掠我淆率肠跨卑蜒椭福在使用保存运输过程中应力求避免使温度计遭受剧烈的机械震动用一等标准铂电阻温度计检定二等标准铂电阻温度计时应按国家计量局批准的标准铂电阻温度计检定规程...男帽她姿钻锋渔扁垮锅增深续膊变伺钒消必鸯褒鹿疫医喘础郊簇疫剧躁粱奠其炸身由争屡之查馋柔濒泊茨俯拥疟揣串兢媒歹颈堤潭水桃侍梧舒趾请陪考呼摈溃澜飘聂齿数犁模棉忌蜜驳汤巨巷奉烽歪茨淤店世勤侩该羡瀑灵殖嵌向捶吗陷绊袁毋汇宙瑟终寥敝关禁枉线谢巳隅墟掀逻因间卸葡欢泪敷却鸡楚僵印痹殷坏膝帜膛黑缎交孔隐羹第铃妓缄志烁锯抚聊添返蔗幼师叹丹今瓦夕托谗利挣缔部滴呵续绥焰泄齿遁招衷慌傻胃宵牺窿茁愤西膘祝哈天验匣周艘辩薛手典钻豁衡滦印炉坪遁您愧锻表继缴秀和屎鼻挑暖技葵队珠浅陪东叛型撵饯税牺没圭折栏腆肠疏米衍对颊托榷垮谢榷副册篷瑚祸肋。
铂电阻温度传感器说明书
综述温度是表征物体冷热程度的物理量,它可以通过物体随温度变化的某些特性(如电阻、电压变化等特性)来间接测量,金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有良好的重现性和稳定性,利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω,电阻变化率为0.3851Ω/℃。
铂电阻温度传感器精度高,稳定性好,是中低温区(-200~650℃)常用的一种温度检测器,不仅应用于工业测温,而且被制成标准温度计供计量和校准使用。
铂电阻的温度系数TCR按IEC751国际标准, 温度系数TCR=0.003851,Pt100(R 0=100Ω)、Pt1000(R 0=1000Ω)为统一设计型铂电阻。
TCR=(R 100-R 0)/ (R 0×100) 其中 表1温度/电阻特性(分度表详见附录一)-200<t<0 ℃ R t =R 0[1+At+Bt 2+C(t-100)t 3] 0<t<850 ℃ R t =R 0(1+At+Bt 2) R t 在t℃时的电阻值 R 0 在0℃时的电阻值温度/电阻曲线图TCR=0.003851时的系数值 表2系数 ABC数值3.9083×10-3℃-1-5.775×10-7℃-2-4.183×10-12℃-4测量误差 表3 级 别 零度时阻值误差 %Ω温度误差 ℃ 温度系数TCR 误差Ω/Ω/℃1/3 B ±0.04 ±(0.10+0.0017|t|) (-7.0-30△t 0)×10-6≤△a≤(7.0-30△t 0)×10-6 A ±0.06 ±(0.15+0.002|t|) (-7.0-23△t 0)×10-6≤△a≤(7.0-23△t 0)×10-6 B ±0.12±(0.30+0.005|t|)(-14-21△t 0)×10-6≤△a≤(14-21△t 0)×10-6误差数据表 表4 1/3 B 级A 级B 级温度 ℃ 标准电阻值 Ω温度误差 ℃ 阻值误差 Ω温度误差 ℃阻值误差 Ω温度误差 ℃ 阻值误差 Ω-200 18.52 0.44 0.16 0.55 0.24 1.3 0.56 -100 60.26 0.27 0.10 0.35 0.14 0.8 0.32 0 100.00 0.10 0.04 0.15 0.06 0.3 0.12 100 138.51 0.27 0.10 0.35 0.13 0.8 0.30 200 175.86 0.44 0.16 0.55 0.20 1.3 0.48 300 212.05 0.61 0.23 0.75 0.27 1.8 0.64 400 247.09 0.78 0.30 0.95 0.33 2.3 0.79 500 280.98 0.95 0.36 1.15 0.38 2.8 0.93 600 313.71 1.12 0.43 1.35 0.43 3.3 1.06 650 329.641.200.461.450.463.51.1350100150200250300350-200-100100200300400500600700温度℃Ω阻值铂电阻传感器的稳定性铂电阻传感器有良好的长期稳定性,典型实验数据为:在400℃时持续300小时,0℃时的温度漂移为0.02℃。
铂电阻测温说明书
一.设计说明:设计思路:Pt1000铂电阻测温系统是以铂电阻为敏感元件,其电阻值的变化可反映外界温度变化。
通过信号调理电路测量铂电阻上的电信号,即可得到该温度下的铂电阻阻值,再根据铂电阻的分度表即可知道当前的测量温度。
设计温度测量调理电路时可将Pt1000铂电阻作为负载元件,通过测量其两端电压即可得到不同温度下对应的电压信号的关系。
再经过后续A/D转换电路和显示而得到相应温度显示。
而本文只着重讨论基于铂电阻的温度测量调理电路设计,其他后续处理显示电路不再赘述。
二.电路总体设计铂电阻的温度测量调理电路设计主要完成信号的采集与转化工作。
当外界温度变化铂电阻值随之而改变,为测得相应精确的电压信号的变化值,则需要一个稳定的恒流源来供电和一个相应的信号调理电路。
利用恒流源驱动铂电阻,即可将温度变化转换成铂电阻的电压变化,而信号调理电路则用来精确测量铂电阻上的电压变化。
其结构框图如下所示:图(1)调理电路整体框图三.电路各部分环节设计1.恒流源设计恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的恒流源为:a)不因负载(输出电压)变化而改变。
b)不因环境温度变化而改变。
c)内阻为无限大。
因此设计恒流源最关键的是满足上述三点要求。
常用设计恒流源的方法为:1) MOSFET 管设计镜像电流源。
2)运算放大器和MOS 管集成设计恒流源。
3)运算放大器设计恒流源。
(1)MOS 管设计镜像电流源选用参数尽可能相同的13~Q Q 三个特性相同的MOSFET 构成以下电路:IREFI D1=I outVSSVCC图(2)MOS 镜像电流源由于13~Q Q 特性相同,且工作在放大区,当MOSFET 的0λ=时,输出电流为:'2211111111(/)()()D n GS T n GS T I W L K V V K V V =-=-有上式可知电流源的表达式需要确定的1Q 三个参数即:本证导电因子1n K ,栅源电压1GS V ,开启电压1T V 。
(完整word版)Pt100铂电阻测温电路-重要
常用电路图R2、R3、R4 和Pt100 组成传感器测量电桥,为了保证电桥输出电压信号的稳定性,电桥的输入电压通过TL431 稳至2.5V。
从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。
电桥的一个桥臂采用可调电阻R3,通过调节R3 可以调整输入到运放的差分电压信号大小,通常用于调整零点。
放大电路采用LM358 集成运算放大器,为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差,放大电路采用两级放大,如图5。
1 所示,前一级约为10 倍,后一级约为3倍。
温度在0~100 度变化,当温度上升时,Pt100 阻值变大,输入放大电路的差分信号变大,放大电路的输出电压Av 对应升高。
注意:虽然电桥部分已经经过TL431 稳压,但是整个模块的电压VCC 一定要稳定,否则随着VCC 的波动,运放LM358 的工作电压波动,输出电压Av 随之波动,最后导致A/D 转换的结果波动,测量结果上下跳变。
铂热电阻阻值与温度关系为:式中,A=0.00390802;B=-0.000000580;C=0。
0000000000042735。
可见Pt100 在常温0~100摄氏度之间变化时线性度非常好,其阻值表达式可近似简化为:RPt=100(1+At),当温度变化1 摄氏度,Pt100 阻值近似变化0.39 欧。
Pt100 的分度表(0℃~100℃)程序处理一般在使用PT100 的温度采集方案中,都会对放大器LM358 采集来的模拟信号AV进行温度采样,即进行A/D 转换。
A/D 处理包括两方面内容,一是A/D 值的滤波处理,二是A/D 值向实际温度转换。
由于干扰或者电路噪声的存在,在采样过程当中会出现采样信号与实际信号存在偏差的现象,甚至会出现信号的高低波动,为了减小这方面原因造成的测量误差,在实际采样时采样18 个点,然后再除去其中偏差较大的两个点,即一个最大值和一个最小值,再对剩余的16 个点取均值,这样得到的A/D 转换结果比较接近实际值。
标准铂电阻温度计使用说明书
W (Ga) ≥ 1.11807来自W ( Hg ) ≤0.844235
对于使用到银凝固点(961.78℃)的高温铂电阻温度计,则还必须满足以下关系式:
W ( Ag ) ≥ 4.2844
其中, W (Ga ) 、 W ( Hg ) 和 W ( Ag ) 分别为温度计在镓熔点、汞三相点和银凝固点测得 的电阻值 R (Ga ) 、 R ( Hg ) 和 R ( Ag ) 与温度计水三相点值 Rtp 的比值。 我公司用昆明贵研铂业股份有限公司高纯度铂丝生产无应力结构的感温元件(该核心技 术可保证温度变化时铂丝能自由的膨胀和收缩);采用纯石英做温度计骨架、绝缘管和保护 管;铂电阻温度计绝缘管及保护管外表面进行抑制热辐射的喷砂处理;保护管中充一定比例 的干燥氩气和氧气;镀金的紫铜接线片;产品出厂前经过严格的 100 小时稳定性考核实验,
云润仪表制造有限公司
标准铂电阻温度计使用说明书
标准铂电阻温度计品质值得信赖。
(2015 版)
四、标准铂电阻温度计使用须知 1、 使用前,首先检查标准铂电阻温度计的编号与计量检定证书是否相符。 2、 准铂电阻温度计外观检查 标准铂电阻温度计外护管为Φ7mm 石英玻璃管,石英保护管表面不应有伤痕;保护管内部 不得有任何碎片;温度计感温元件的支撑骨架应完整无裂;温度计手柄和温度计外护管之间 应固定牢固。 3、 用万用表电阻档检查温度计室温下的电阻值,以确定温度计感温元件是否出现短路或开 路。温度计外引线下图所示。 在室温下,温度计元件每一端的两根引线之间应短路(即红色与黑色引线以及黄色与绿 色引线之间应该短路只有引线电阻)。 在温度计感温元件两端的引线之间应能测得温度计在室温时的电阻。对于 25Ω温度计来 说,其室温电阻为 28Ω左右。 4、 对于有条件的用户,应定期用水三相点瓶测量标准铂电阻温度计水三相点 Rtp 值,并与 计量部门提供的检定证书上的数值进行比较,其差值不能超过检定规程规定的要求。如果水 三相点值超差,标准铂电阻温度计应该立即使用,并仔细检查并寻找原因(可参阅本说明书 第六部分温度计可能出现的不正常现象及其应对措施)。 5、 使用时,应按照温度计导线末端接线片上标志正确接线。接线片 1 红色导线,接电流头 正端;接线片 3 黄色导线,接电流头负端;接线片 2 黑色导线,接电位头正端;接线片 4 绿 色导线,接电位头负端。 6、 配合温度计测量温度的电测量装置应使用一级低阻电位差计和 0.01 级标准电阻线圈或精 密测温电桥及其辅助设备。成套点测量装置的灵敏度,应保证具有分辨万分之一欧姆变化的 能力。 7、 在使用保存、运输过程中,应力求避免标准铂电阻温度计受到剧烈的机械震动。 8、 在用一等标准铂电阻温度计检定二等标准铂电阻温度计时,应按照国家计量测试研究院 批准的《标准铂电阻温度计检定规程》进行。
铂电阻操作规程
铂电阻操作规程1. 引言本文档旨在为使用铂电阻的人员提供操作指导,确保正确、安全地使用铂电阻。
铂电阻是一种常见的温度传感器,广泛应用于实验室、工厂和其他各个领域。
遵循本规程可以有效地保护设备和人员的安全。
2. 器材准备在开始操作铂电阻之前,需要做以下准备: - 铂电阻 - 温度计 - 导线 - 载波放大器(如果需要)3. 操作步骤步骤1:环境准备确保工作环境安全整洁,避免有害气体或液体对铂电阻的干扰。
步骤2:检查器材确保所使用的铂电阻没有损坏或变形。
检查导线是否完好,没有断裂或破损。
步骤3:连接铂电阻和温度计使用合适的导线将铂电阻和温度计连接起来。
确保连接牢固,电阻值正常。
步骤4:安装铂电阻将铂电阻安装在需要测量温度的物体上。
确保电阻与物体表面充分接触,避免空气间隙。
步骤5:读取温度打开温度计,并按照其使用说明书操作。
读取温度数值,并记录下来。
步骤6:定期校准定期校准铂电阻和温度计,确保准确度和精度。
校准可以通过将铂电阻放置在已知温度下进行比较来完成。
4. 安全注意事项•在操作铂电阻时,务必佩戴合适的个人防护设备,如手套和护目镜。
•避免将铂电阻暴露在高温、湿度或化学腐蚀物环境下,以免对铂电阻造成损坏。
•在安装铂电阻前,确认电路已经断开,避免触电风险。
•在读取温度前,确保温度计已经正确安装和校准。
5. 故障排除如果在操作铂电阻时遇到问题,可以参考以下故障排除方法: - 检查连接是否松动或断开。
- 检查铂电阻是否损坏。
- 检查温度计是否正常工作。
6. 结论本文档提供了铂电阻操作的详细步骤和安全注意事项。
通过遵循本规程,操作人员可以正确、安全地使用铂电阻,并获得准确可靠的温度测量结果。
在操作过程中,一定要注意安全,定期校准仪器,以确保测量的精度和可靠性。
pt100测温方案
PT100测温方案引言PT100是一种常用的温度传感器,通过测量电阻的变化来实时监测环境温度。
本文档旨在介绍PT100测温方案的基本原理、工作原理和应用场景。
背景随着现代工业的发展和对温度精度要求的提高,传统的温度测量方法已经不能满足需求。
PT100作为一种非常精准、稳定可靠的温度传感器,被广泛应用于工业控制、环境监测、医学设备等领域。
PT100测温原理PT100是基于铂电阻温度传感器的一种类型,其工作原理基于铂电阻随温度变化而改变的特性。
PT100的电阻值随温度线性变化,当温度升高时,电阻值也随之增加。
PT100采用的电阻材料主要是铂金(Pt),因为铂金具有较低的温度系数和较高的抗腐蚀性能。
一般情况下,PT100电阻值在0℃时为100Ω,随着温度的升高,其电阻值也会相应增大。
PT100测温方案电路连接PT100温度传感器通常使用三线制进行连接。
三线制是为了消除线路电阻对测量精度的影响。
具体的电路连接如下:•一条线连接传感器的一个端口•另一条线连接传感器的另一个端口•第三条线是连接传感器的中间点和测量设备的接地点温度测量原理PT100测温方案基于电流-电压转换原理。
在PT100传感器两端施加一个恒定电流,测量传感器两端的电压,通过电阻和电压的关系计算出温度值。
为了减小线路电阻对测量结果的影响,通常使用差分放大器进行信号放大和抗干扰。
该放大器可以消除线路中的噪声并提高测量精度。
温度标定为了保证温度测量的准确性,通常需要进行温度标定,即将电阻值与温度之间的关系建立一个准确的转换函数。
标定时可使用标准温度源和精确的测量设备,将不同温度下的电阻值与实际温度相对应。
标定过程中需要考虑线路电阻、放大器增益的影响,并根据标定数据进行修正,以确保测量结果的准确性。
温度补偿由于传输线路的电阻和连接器的接触不良等原因,传感器两端的电阻可能发生变化,进而影响到温度测量结果。
为了解决这个问题,可以采用温度补偿技术。
温度补偿通常通过引入额外的温度传感器来实现。
pt100铂电阻说明书
pt100铂电阻说明书
一、产品概述
PT100是一种采用铂丝绕制的温度传感器,由于其具有良好的稳定性和线性度,被广泛应用于各种温度测量和控制系统。
本说明书将为您介绍PT100铂电阻的基本原理、使用方法、注意事项以及常见问题解决方案。
二、工作原理
PT100铂电阻的阻值随温度变化而变化,温度升高,阻值增大。
其阻值与温度之间的关系符合PT100分度表,具有很高的线性度。
通过测量PT100的阻值,可以精确地得到相应的温度值。
三、使用方法
1. 安装:将PT100插入测量设备的相应接口,确保连接牢固。
2. 供电:为PT100提供稳定的直流电源,一般采用5V或10V供电。
3. 信号输出:通过测量PT100的阻值,可以得到相应的温度值。
常见的信号输出方式有模拟量输出和数字量输出。
4. 校准:定期对PT100进行校准,以确保测量精度。
四、注意事项
1. 避免PT100在高温环境下长时间工作,以防对传感器造成损坏。
2. 避免在有腐蚀性气体的环境中使用PT100,以防对传感器造成
腐蚀。
3. 定期检查PT100的连接线路,确保线路连接良好。
4. 在使用过程中,应避免对PT100进行剧烈的震动或冲击,以防影响测量精度。
五、常见问题及解决方案
Q:PT100的阻值异常?
A:检查电源是否正常,检查线路是否连接良好,如仍无法解决问题,请联系厂家进行检修。
Q:测量的温度值不准确?
A:检查PT100是否正确安装,检查测量设备的校准是否正确,如仍无法解决问题,请联系厂家进行检修。
PT100 铂热电阻测温实验
实验二十四 PT100 铂热电阻测温实验实验知识储备1.铂热电阻工作原理铂热电阻元件作为一种温度传感器,其工作原理是在温度作用下,铂电阻丝的电阻值随着温度的变化而变化。
温度和电阻的关系接近于线性关系,偏差极小且随着时间的增长,偏差可以忽略,具有可靠性好、热响应时间短等优点,且电气性能稳定。
铂热电阻是一种精确、灵敏、稳定的温度传感器。
铂热电阻元件是用微型陶瓷管、孔内装绕制好的铂热电阻丝脱胎线圈制成感温元件,由于感温元件可以做得相当小,因此它可以制成各种微型温度传感器探头。
可用于-200~+420℃范围内的温度。
2.PT100 设计参数PT100 铂电阻A 级在0℃时的电阻值R0=100±0.06 Ω;B 级R0=100±0.12 Ω,PT100铂热电阻各种温度对应阻值见分度表23-1。
PT100R 允许通过的最大测量电流为5mA,由此产生的温升不大于0.3℃。
设计时PT100上通过电流不能大于5mA。
图2-1-1铂电阻的温度特性实验目的1.通过自行设计热电阻测温实验方案,加深对温度传感器工作原理的理解。
2.掌握测量温度的电路设计和误差分析方法。
实验内容1.设计PT100 铂热电阻测温实验电路方案;2.测量PT100 的温度与电压关系,要求测温范围为:室温~65℃;温度测量精度:±2℃;输出电压≤4V,输出以电压V方式记录。
3.通过测量值进行误差分析。
实验步骤1、完成系统方案设计;实验方案初步设定为如下:图2-实验方案电路图电阻阻值计算:考虑图中电路,当铂电阻变化ΔR时,电桥电压:ΔU=E2−R3ER3+R0+ΔR0=EΔR02(R3+R0+ΔR0),只有当R3取很大时才能保持线性。
故取R3为350欧姆,R1和R2以及电位器选用仪器上的变阻器,通过调整使节点1和节点2对应的电压差为零,这样当铂电阻受温度的影响发生变化时就会引起节点间的电压差,在实验时,考虑到差动放大器可以临时调节放大倍数,所以此处放大器只作为更进一步调节的备用元件。
二等标准铂电阻说明书
三、标准铂电阻温度计结构及原理 标准铂电阻温度计(以下简称温度计)是根据金属铂的电阻随温度变化的规律 来测量温度的。温度计的感温元件是由高纯铂丝以无应力结构绕制而成的四端电 阻器。当温度变化时感温铂丝能自由膨胀和收缩。通过测量温度计感温元件的电 阻,利用温标的内插公式,计算获得相应的温度值。 1990 年国际温标(ITS-90)对标准铂电阻温度计的感温铂丝的纯度有严格的 要求。用高纯铂丝制成的温度计应至少满足下列两个关系式之一:
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标准铂电阻温度计使用说明书
(2015 版)
标准铂电阻温度计检定过程及要求以中华人民共和国《标准铂电阻温度计检 定规程 JJG160-2007》为准。 1、 环境要求 温度计使用在相对稳定的室温中,相对湿度<80%。 2、 电测仪器 标准铂电阻温度计为四线制温度计。测量仪器可以采用各种测温电桥、数字 测温仪、精密数字多用表等。只要测量仪器能够满足用户的测量不确定度的要求 即可。有关标准铂电阻温度计测量设备的选择,请参考有关检定规程或其他文献 资料。 3、测量时通过温度计感温元件的测量电流应为 1 毫安。 4、温度计浸没深度 标准铂电阻温度计被检定过程中,或该温度计作为标准器检定其他温度计时, 为了获得最小的检定不确定度,对温度计的浸没深度有一定的要求,请参照相应 的检定规程。 实际使用过程中标准铂电阻温度计的浸没深度取决于对测量不确定度的要 求。浸没深度的要求与被测量介质种类(液体或空气)、介质流动速度、测量温 度、保温状况,测量孔的尺寸等很多因素有关。 5、杂散热电势 标准铂电阻温度计的杂散热电势可以通过测量电流的换向加以消除。很多自 动测温电桥具有这种功能。当使用数字多用表测量标准铂电阻温度计时,应考虑 杂散热电势对测量值的影响,或对测量电流进行换向,消除杂散热电势。 6、自热效应 通常情况下,用户不需要专门测量及消除自热效应。只有在高精度测量时, 才需要测量并消除温度计的自热效应。自热效应的测量及消除请参阅标准铂电阻 温度计检定规程。 7、电阻比 W(t)的使用 使用过程中,应该用电阻比 W(t)来代替电阻值 R(t)。其优点是一方面可以部
pt热电阻测温实验
实验三十四 Pt热电阻测温实验一 实验目的了解热电阻的特性与应用。
二 基本原理利用倒替电阻随温度变化这一特性,热电阻用于测量时,要求其材料电阻温度系数大,而稳定,电阻率高,带扭转与温度之间最好有线性关系。
常用铂电阻和铜电阻,铂电阻在0—630.74℃以内,电阻Rt与温度t的关系为:Rt=R0(1+At+Bt2)R0系温度为0℃时的电阻。
本实验R0=100℃。
A=3.9684×10-2/℃,B=-5.0847×10-7/℃2,铂电阻内部引线方式有两线制,三线制,和四线制三种,两线制中引线电阻对测量的影响最大,用于测温精度不高的场合,三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。
四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响,用与高精度温度检测。
本实验是三线制连接,其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。
三 需用器件与单元P t100铂电阻(温度模板上)、1A恒流源、温度控制单元(温控器——、温度传感器实验摸班、数显单元、万用表。
四 实验步骤1. 将温度模块中的实验P t100接入a、b间,把b、c连接起来,这样,R1、R2、R3、R4、R W1、P t100就组成了一种直流单臂电桥,再把R W2逆时针旋到底(增益最小)。
2. 把温度模块的±15V和主控箱的±15V输出连接起来,差动放大器的V0与主控箱的电压表相连,再将差动放大器的输入端与地短接,调节R W3使差动放大器的输出为零。
3. 按图1连接好线,在端点a与地之间加+5V的直流电源,按图5—1将电桥的输出与差动放大器相连,温度控制起的SV窗口设定为50℃(设置方法见附录2)。
然后调节R W1使电桥平衡,即使差动放大的输出为零。
图1 Pt100热电阻测温实验接线图在50℃的基础上,以后每隔5℃设定一次,即△t4.=5℃,读取数显表值,将结果填如下表。
表1T(℃)V(mV)5. 根据上表计算P t100的非线性误差.五 实验注意事项加热器温度不能加热到120℃以上,否求选用热电阻?1. 根据书眼所得的数据,做出传感器的二乘法做拟合直线,计算该传感器得非2.传感器有哪些优缺点。
标准铂电阻使用说明书
标准铂电阻使用说明书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1使用说明书北京奥维泰科技有限责任公司版权所有,翻版必究北京奥维泰科技有限责任公司北京市海淀区上地信息路2号院2号楼3D电话:(010)传真:(010)邮编:100085述 ------------------------------------------------------ 32.标准铂电阻温度计的工作原理、分类和结构 ---------------- 33. 主要技术指标 ------------------------------------------ 54. 标准铂电阻温度计的使用方法及注意事项 ------------------- 54.1温度计的检查 --------------------------------------- 54.2温度计的检定 -------------------------------------- 64.3温度计的测量 -------------------------------------- 64.4测量结果的计算 ------------------------------------ 74.5计算方法举例 ---------------------------------------- 104.6温度计的维护与保管 ---------------------------------- 105.温度计可能出现的不正常现象及其应对措施 --------------------- 106. 参考文献 ------------------------------------------------- 12附录一:0℃~720℃温区参考函数表 ---------------------------------- 13附录二:- 200℃~0℃温区参考函数表 --------------------------------- 221. 概述标准铂电阻温度计是1990年国际温标(ITS-90)规定的内插仪器,是目前技术条件下测温准确度最高、稳定性最好的测温仪器。
自校式铂电阻测温仪操作指导
型号SBCG-28文件编号WI-CZ-版本V1.0 页码第1页共2页1.目的保证操作人员正确使用此仪器。
2.用途用于厂内校验依据使用的标准器。
3.适用范围4.技术参数及使用条件4.1 技术参数a 测温范围:-60~200℃;200~300℃b 基本误差:≤±0.10℃;最小分辨力:0.01℃c 外形尺寸:135mm×75mm×235mm4.2 使用条件温度:0~40℃湿度:≤85%5.操作步骤第一步:将电路连接好,接通电源。
第二部:按下<本机校零>键并预热15分钟,长期未使用时,应预热至少30分钟。
此时一起应与检定证书上的数据相符,如不符可调整W1使其相符。
第三步:校零后即可投入测量,在测量过程中如果示值超过199.99℃,应及时将<+200℃>键按下,此时的结果应为200℃加上示值。
第四步:为了提高测量的准确度,对示值应进行修正,实际温度=示值+新修正值。
非检定点修正值按线性内插求得。
6.检查重点每次使用前检查仪器开机是否正常以及显示是否正常7.注意事项7.1 必须将相应的功能键按下后,方可开机。
批准审核编写型号SBCG-28文件编号WI-CZ-版本V1.0 页码第2页共2页7.2 <+200℃>键必须与<测量>键或<本机上限>键同时按下,才能完成其功能。
7.3 温度传感器避免震动、剧冷、剧热和超范围使用。
7.4 在长期保管时,仪器应放在干燥、无腐蚀性的地方。
其环境温度和环境湿度应符合技术指标的要求。
8.保养重点保持良好的清洁状态9.相关文件《自校式铂电阻测温仪使用说明书》批准审核编写。
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一.设计说明:设计思路:Pt1000铂电阻测温系统是以铂电阻为敏感元件,其电阻值的变化可反映外界温度变化。
通过信号调理电路测量铂电阻上的电信号,即可得到该温度下的铂电阻阻值,再根据铂电阻的分度表即可知道当前的测量温度。
设计温度测量调理电路时可将Pt1000铂电阻作为负载元件,通过测量其两端电压即可得到不同温度下对应的电压信号的关系。
再经过后续A/D转换电路和显示而得到相应温度显示。
而本文只着重讨论基于铂电阻的温度测量调理电路设计,其他后续处理显示电路不再赘述。
二.电路总体设计铂电阻的温度测量调理电路设计主要完成信号的采集与转化工作。
当外界温度变化铂电阻值随之而改变,为测得相应精确的电压信号的变化值,则需要一个稳定的恒流源来供电和一个相应的信号调理电路。
利用恒流源驱动铂电阻,即可将温度变化转换成铂电阻的电压变化,而信号调理电路则用来精确测量铂电阻上的电压变化。
其结构框图如下所示:图(1)调理电路整体框图三.电路各部分环节设计1.恒流源设计恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的恒流源为:a)不因负载(输出电压)变化而改变。
b)不因环境温度变化而改变。
c)内阻为无限大。
因此设计恒流源最关键的是满足上述三点要求。
常用设计恒流源的方法为:1) MOSFET 管设计镜像电流源。
2)运算放大器和MOS 管集成设计恒流源。
3)运算放大器设计恒流源。
(1)MOS 管设计镜像电流源选用参数尽可能相同的13~Q Q 三个特性相同的MOSFET 构成以下电路:IREFI D1=I outVSSVCC图(2)MOS 镜像电流源由于13~Q Q 特性相同,且工作在放大区,当MOSFET 的0λ=时,输出电流为:'2211111111(/)()()D n GS T n GS T I W L K V V K V V =-=-有上式可知电流源的表达式需要确定的1Q 三个参数即:本证导电因子1n K ,栅源电压1GS V ,开启电压1T V 。
而栅源电压1GS V 确定相对繁琐。
电流输出与负载L R 无关,且输出电阻1o ds r r ==∞。
(2)运算放大器和MOSFET 管集成设计恒流源。
在运算放大器和MOSFET 集成设计电路中避免的BJT 的基电极分流影响而,采用的MOSFET 管的栅极电流0G I ≈。
这种电流源电路具有低噪声的特性,多用于要求低噪声的场合。
具体电路图设计如下图所示:VREF图(3)运算放大器和MOSFET 构成电流源Is上图运算放大器为电压跟随器,因此电流输出out I 的表达式为:/out s G s REF s I I I I V R =+≈= (0G I ≈)只需确定好电压基准REF V 后,通过改变s R 的值即可得到需要的电流输出。
3)运算放大器设计恒流源由于集成运放参数受温度影响相对于晶体管和场效应管较小,因此在温度波动较大的场合用集成放大器比较容易满足设计要求。
并且由集成运放构成的恒流源具有稳定性更好、恒流性能更高的优点,采用双运放设计恒流源如下图所示:12图(4)运算放大器恒流源out其中双运放采用OP07AZ 型低噪声、低失调、高精度运算放大器,输入电压范围大,共模抑制比高.能保持极好的线性和增益精度. A1U 为同相放大器,A 2U 为反相器;1V 为 A1U 的输出,2V 为A 2U 的输入。
其中匹配电阻满足:1234,R R R R ==时有以下关系:321()2REF V V V =+21321(1)REF R V V V V R =+=+ 12REFout ref refV V V I R R -== 因此可通过调整电阻ref R 的阻值来调整需要的电流out I 的大小。
该电路需要注意以下问题:其中2V 肯定会随负载的变化而变化,从而就会影响恒流源的稳定性。
为确保out I 不随负载变化,R1,R2,R3,R4这4个电阻的选取原则是失配要尽量的小,且每对电阻的失配大小方向要一致。
实际中,可以对大量同一批次的精密电阻进行筛选,选出其中阻值接近的4个电阻。
综述:由于集成运放构成的恒流源具有稳定性更好、恒流性能更高的优点,因此选用方案3运算放大器设计恒流源。
2.信号调理电路设计信号处理电路环节要求可以精确的测量铂电阻的随温度变化而引起的电信号的变化,选用上述恒流源作为驱动电流,因此设计调理电路来精确测量铂电阻的电压信号即可满足要求。
常用的信号调理电路可用:1)恒流源电桥 2)运算放大器。
现在分析两种方案的特点。
(1) 恒流源电桥调理电路设计:电桥电路可以用来测量微弱信号的变化,这里采用恒流源单臂电桥来设计电路如下图所示:图(5)恒流源电桥信号调理电路供电电流源可用上述图(5)恒流源来供电,供电电源为I ,通过各臂的电流为1I 、2I 。
当0R ∆=时有如下关系:34112341221234142311231234o R R I IR R R R R R I IR R R R R R R R U I R I R IR R R R +=++++=+++-=-=+++规定初始时刻为平衡状态,而且令12340t R R R R R ====,(其中0t R 为010T C =-的铂的电阻值,可以通过分度表得到)。
此时输出0o U =,当铂电阻1R 变化为1R R +∆时,电桥输出为:441(/4)o R R I RU I R R R R ∆∆==+∆+∆由上式可知存在非线性误差/4R R ∆,但与恒压源相比非线性减少了1/2。
(2)集成运放调理电路设计:图(6)集成运放调理电路+-O =V O1-V O2图(6)集成电路调理电路集成运放信号调理电路上图(6)所示,放大器UA3对参考电阻ref R 的端电压进行电压跟随得到差分放大器的反响输入端电压信号1o V :1()o ref t V I R R =+而放大器UA4对温度传感器Rt(Pt1000)的端电压同相放大2倍后得到差分放大器的正向输入端电压信号2o V :22o t V IR =对两端电压信号采集得到调理电路输出电压o U 为:21()o o o t ref U V V I R R =-=-当初始状态010T C =-时,令参考电阻ref t R R =,即可确保差分输出0o U =。
当铂电阻随温度变化为t R R +∆时,则此时电压输出为:'()o t ref o U I R R R U I R =+∆-=+∆o U I R∆=∆由此可知差分输出o U ∆是关于R ∆的线性函数,不存在线性误差。
其中,电阻5R 和6R 的选择原则与之前恒流源分析中的比例电阻选择原则相同,通过对同大量同一批次的普通标称电阻进行筛选,从中选取阻值最接近的。
综述:集成运放设计的调理电路的线性特性比电桥电路好,不存在线性误差,而且选用的运算放大器OP07是一种OP07AZ 型低噪声、低失调、高精度运算放大器,因此选用在此选用集成运放调理电路设计。
四.整体电路仿真与分析 1.调理电路与器件参数的确定由前面分析可知选用集成运放设计恒流源和信号调理电路构成最后的调理电路为最佳方案,整体电路图如下图所示:+-O1-V O2图(7)调理电路整体设计从同一批次中选取选取电阻16~10k R R =Ω, 且每对电阻的失配大小方向要一致。
选取供电电源5REF V V =,基准电阻1 2.32k ref R =Ω,以确保恒流源输出的电流为2.155mA,基准电阻 2961ref R =Ω。
以便确保电压的输出范围为0~2.5V 。
恒流源输出为:12.155m A REFout ref V I R == 2.仿真电路设计选取上述元件参数,用Multisim 进行电路仿真,实际的仿真电路如下图所示:图(8)仿真电路设计用Multisim 仿真过程中铂电阻t R 选用分度表中每个温度对应的电阻值,用示波器进行观察波形,并记录电压信号。
3.仿真数据记录考虑到仿真精度与实际操作,本文选取Pt1000铂电阻分度表的部分数据进行仿R,进行仿真获得了63组真。
选取每隔5℃取一温度值,同时改变相应的铂电阻值t仿真数据如下表所示:表一:调理电路不同温度对应电压统计表4.图形绘制(1)电压电阻随温度的变化的曲线图:为进一步分析电压信号随温度的变化关系与铂电阻阻值随温度变化关系两者之间的联系,下面对上述实验数据进行线性拟合,来具体形象的分析上述结论。
运用Matlab对以上数据进行曲线拟合得到如下曲线图形:图(9)电压电阻随温度变化的函数从图(9)分析可知电压输出、铂电阻阻值随温度变化近似为线性关系。
为进一步分析两者之间的关系,将上面的曲线建立到一个坐标中若下图所示:图(10)不同电压电阻对应的曲线图由图(10)分析可知仿真曲线可知电压输出和铂电阻阻值随温度变化成较好的线性关系(2)电压变化量ΔU 、电阻变化量ΔR 随温度变化的曲线图:图(11)电压变化量ΔU 、电阻变化量ΔR 随温度变化的曲线图由图(11)分析可知电压变化量和电流变量近似为平行关系,由此可知函数关系式o U I R ∆=∆成立,实验仿真达到精度要求。
为量化分析电压和电阻与温度的关系,下面将具体分析一下电压和电阻与温度的函数关系。
5.线性函数拟合(1)电阻输出随温度变化的曲线线性拟合 General model: R(t) = a*t*t+b*t+cCoefficients (with 95% confidence bounds): a = -0.0005775 b = 3.908 c = 1000Goodness of fit:SSE: 3.877e-006 和方差、误差平方和 R-square: 1 确定系数由上述拟合结果可知电阻阻值函数是随温度变化的二阶函数,但是其二阶项系数a = -0.0005775相对于一阶系数b 和常数项c 较小,可近似为线性函数。
因此电阻变化随温度变化的函数为:() 3.9081000R t t =+Ω而其Pt1000铂电阻温度电阻特性是:从上述分析可知铂电阻并非为绝对的线性关系。
(2)电压输出随温度变化的曲线线性拟合 Linear model Poly1: U(t) = a*t+ bCoefficients (with 95% confidence bounds): a = 0.008065 b = 0.1003 Goodness of fit:SSE: 0.005333 和方差、误差平方和 R-square: 0.9998 确定系数由拟合结果可知:SSE=0.005333,其值越接近于0说明模型选择和拟合更好,数据预测也越成功。
R-square=0.9998,其实“确定系数”是通过数据的变化来表征一个拟合的好坏。