Sistema de medição de temperatura de alta precisão de resistência à platina

A temperatura é um parâmetro de medição muito importante nos processos de produção industrial, e a precisão da medição e controle da temperatura afeta diretamente a produção e a qualidade do produto. Com o desenvolvimento da tecnologia de medição, a demanda por precisão da medição de temperatura também está aumentando. Por exemplo, na produção conjunta de álcalis na indústria química, é necessário que a diferença de temperatura seja controlada em {{0}}. 2 graus. Dentro da faixa de trabalho do cromatógrafo, a medição da temperatura é necessária para ser melhor que 0,05 graus. Os sensores de temperatura de resistência à platina são amplamente utilizados como elementos ideais de medição de temperatura nos sistemas de medição de precisão industrial devido à sua alta precisão, boa linearidade, velocidade rápida de resposta e muitas outras vantagens. O uso de resistores de platina para medição de alta temperatura de alta precisão requer a superação de várias dificuldades técnicas, como resistência ao chumbo, desvio do componente de efeito de auto-aquecimento e interferência de ruído.
O esquema de medição de temperatura de alta precisão usando resistência à platina como elemento de medição de temperatura resolve alguns requisitos básicos para circuitos de hardware na medição da temperatura de resistência à platina, mas a precisão da medição é ruim; Fang Yixi et al. [3] projetaram um sistema de medição de temperatura de alta precisão acionado por uma fonte de corrente constante para três resistores de platina de arame, que fornece um bom método de calibração para erros de medição e desvio de temperatura, mas não resolve efetivamente o impacto da resistência ao chumbo na medição da temperatura; Wang Guoding et al. [4] propuseram um método de medição de resistência à platina de quatro fios acionado por fonte constante, que resolve efetivamente a resistência ao chumbo e o efeito de auto -aquecimento da resistência à platina. No entanto, eles não analisaram em detalhes o impacto da interferência externa na medição do sistema em aplicações práticas, nem forneceram medidas de supressão correspondentes.
O esquema de medição de temperatura usando resistência à platina de quatro fios acionados por micro corrente PT100 pode eliminar completamente o erro causado pela resistência ao chumbo, reduzir efetivamente o efeito de auto-aquecimento e melhorar a precisão da medição e a estabilidade do sistema usando a tecnologia de filtragem anti-interferência de software e hardware para reduzir o ruído, suprimir a interferência e reduzir os erros de sistemas.
1 Sistema de medição de temperatura de alta precisão de resistência à platina
A resistência à platina PT100 é um sensor de temperatura feito utilizando as propriedades físicas do valor de resistência do metal de platina (Pt), que muda com a temperatura. A chave para usar o PT100 como um elemento de medição de temperatura para medição de temperatura é medir com precisão o valor de resistência do PT100.
According to the temperature characteristics of Pt100, the four wire platinum resistance Pt100 high-precision temperature measurement system is shown in Figure 1. The system mainly consists of a constant current source driving circuit, a four wire platinum resistance interface circuit, and an instrument amplifier The circuit consists of an anti aliasing filter circuit, a sample and hold circuit, and an A/D sampling circuit. Quando o sistema está medindo a temperatura normalmente, uma corrente constante é passada através do PT100 para gerar um sinal de tensão correspondente. O instrumento primeiro usa um circuito de amplificador para remover a interferência do modo comum e ampliá -lo adequadamente. Em seguida, os harmônicos de alta frequência são removidos através de um circuito de filtro anti-aliasing e um circuito de amostra e mantém, e a entrada em um conversor A/D de alta precisão. O sinal digital após a conversão de A/D é alimentado no sistema de microcontroladores para filtragem digital e, finalmente, a temperatura verdadeira é calculada através de uma fórmula.