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欧宝ob官网:数字温控器的高精度测温打算

 发布时间:2022-05-24 23:08:15 来源:OB欧宝体育 作者:ob欧宝体育pp下载

  王昌世(1957-),男,硕士,高级工程师,要紧商量对象为温度丈量与局限。

  摘要:选用高精度测温芯片(Si7051)对热电偶做冷端积蓄;为做温度↔电压的转换,正在热电偶分度表中做高密度双向线做动肩组成不服均电阻桥来检测热电阻值;通过解析法求解Pt100的一元四次热电阻方程取得温度;利用高精度Σ-Δ且有易驱动功效的模数转换器(ADC);选用ARM Cortex-3机闭的高本能32位微照料器STM32F103。归纳这些身手,能使温控器测温折柳率到达0.001℃。对以上闭系实质的偏差剖释以及正在STM32F103上的编程达成是本文叙述的中心。文中所述不但是对温度丈量,对其它轻微电量、非电量(如压力,重量等)信号的丈量也是有模仿功用的。

  仍沿用守旧的测温电道机闭:传感器→ 滤波→ 前置放大1 → 传感器类型切换→ 前置放大2 → 再滤波→ ADC → MCU 照料。并且ADC 经常集成正在MCU 中,这不但折柳率较低(多为12 位或以下),参考电源又多弗成变。此种机闭元件多,噪声大,不适合高精度测控。以热电偶为例,正在0 ~ 661 °C的量程内,折柳率很难越过0.1 °C。精度也难越过0.5%

  是温度的绝对值温度,单元是°C )。近几年,很多IC 公司针对热电偶如许的微伏级的弱传感器信号,将上述守旧测温机闭集成到一齐,推出了高折柳率(16 位、20 位和24 位),且有多通道的ADC,如

  图1 所示是斗劲通例的安排,相对简易。没有了特意的信号放大、通道切换电道,滤波电道也是最简易的一阶无源RC。

  最新的热电偶国际圭表是2013 年版的IEC60584—1:2013,与之等同(IDT)的国度圭表是GB/T1639.1—2018。它适合做相对高精度测温。从高精度的视角,应选购1 级偏差( 0.004 ×

  正在 −50 ~ 250 °C );或A级(次高级,±(0.15 + 0.002)

  2)冷端(又称参比端[4])积蓄热电偶测温要处理一个冷端积蓄题目。全体做法是:

  ②因为温度↔ 电压的非一律线性相闭,须正在E 型分度表[4],用线性插值算法,把tcj 还原成电压Vcj[3]。

  ③把Vcj 加到TC 的输出电压Vtc 上,动作TC 的输出电压一部门。

  3)输出电压领域。对E 型热电偶,正在−68 ~ 661 °C测温领域,查分度表[4],对应的电压( Vi )领域是−3.711 ~ 49.997 mV。为降低折柳率,可能缩幼量程并加大GAIN。FS 和GAIN 的界说见1.4。

  必要把非电量的电阻酿成电压信号,二线 的引线偏差,不行息灭,测温缺点大(r = 0.225 Ω时,约为1 ~ 1.5 °C)。三线 不服均电阻电桥如图 3(或图2)所示。

  ,ΔR 示意相对R0 的随温度转变量,有正负;Vcb 是桥道电源; Vb 是不服均时桥压。三线 电桥对引线偏差是可控的。

  ①实测, 2 m 长的 Pt100 引线 m 以内哀求, 约为2.25 Ω 。再按式(4), 哀求R1 、R2 正在r 千倍以上,以削减引线 kΩ;

  [5],以局限自热。但也不行太幼,不然影响电桥测阻灵便。

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