PT100溫度變送器的正溫度系數(shù)補(bǔ)償
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時(shí)間：2011-07-31
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圖2. 為RTD額外增加了第3條線(xiàn)，能夠?qū)€(xiàn)電阻進(jìn)行補(bǔ)償。引線(xiàn)電阻具有相同特性。
圖3. 3線(xiàn)方案可以實(shí)現(xiàn)Kelvin檢測(cè)，消除了兩條連線(xiàn)的壓差。
具體應(yīng)用中，PT100 RTD的連接方式可以采用2線(xiàn)、3線(xiàn)或4線(xiàn)制(圖1、2和3)。有多種模擬和數(shù)字的方法進(jìn)行PT100 RTD的非線(xiàn)性誤差補(bǔ)償，例如，可以利用查表法或上述公式實(shí)現(xiàn)數(shù)字非線(xiàn)性補(bǔ)償。
查表法是將代表鉑電阻阻值與溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系的一個(gè)表格存儲(chǔ)在µP內(nèi)存區(qū)域，利用這個(gè)表格將一個(gè)測(cè)量的PT100電阻值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的線(xiàn)性溫度值。另一種方法是根據(jù)實(shí)際測(cè)量的電阻值，采用以上公式直接計(jì)算相關(guān)的溫度。
查表法只能包含有限的電阻/溫度對(duì)應(yīng)值，電路的復(fù)雜程度取決于精度和可用內(nèi)存的空間。為了計(jì)算某一特定的溫度值，需要首先確認(rèn)最接近的兩個(gè)電阻值(一個(gè)低于RTD測(cè)量值，一個(gè)高于RTD測(cè)量值)，然后用插值法確定測(cè)量溫度值。
例如：如果測(cè)試的電阻值等于109.73Ω，假設(shè)查詢(xún)表格精度為10°C，那么兩個(gè)最接近的值是107.79Ω (20°C)和111.67Ω (30°C)。綜合考慮這三個(gè)數(shù)據(jù)，利用下式進(jìn)行計(jì)算：
以上數(shù)字補(bǔ)償?shù)姆椒ㄐ枰⑻幚砥?µP)的支持，但是采用圖4的簡(jiǎn)單模擬電路可以獲得高精度的非線(xiàn)性補(bǔ)償。該電路在-100°C時(shí)輸出電壓為0.97V，200°C時(shí)為2.97V。實(shí)現(xiàn)更寬范圍的測(cè)量時(shí)，例如：-100mV @ -100°C到200mV @ 200°C，需要增加合適的增益調(diào)節(jié)(量程)電路和偏移(失調(diào))控制。
圖4. 該模擬電路對(duì)RTD進(jìn)行線(xiàn)性化補(bǔ)償。
這種方法利用電阻R2的少量正反饋?zhàn)饔脤?shí)現(xiàn)PT100的非線(xiàn)性補(bǔ)償，該反饋環(huán)路對(duì)應(yīng)于較高的PT100阻值時(shí)輸出電壓略有提高，有助于傳輸函數(shù)的線(xiàn)性化處理：
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