提高熱電阻溫度變送器精度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱電阻溫度變送器的控制方法，尤其涉及一種提高熱電阻溫度變送器精度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在熱電阻型溫度變送器產(chǎn)品中，由于AD采集器采集的是電壓信號(hào)，而熱電阻傳感器輸出的是電阻信號(hào)，所以電路里邊必須有恒流源流過熱電阻，將電阻值轉(zhuǎn)換成電壓值；而恒流源的溫度漂移較大，容易受環(huán)境影響，當(dāng)恒流源不準(zhǔn)時(shí)，就會(huì)影響電壓值，進(jìn)而影響溫度變送器的精度，為了消除恒流源對(duì)儀表精度的影響，傳統(tǒng)的做法是選擇低穩(wěn)漂的恒流源，這樣做只是降低了恒流源溫漂對(duì)精度的影響，并沒有徹底消除；同時(shí)，由于AD自身非線形的特點(diǎn)，對(duì)采樣的精度也會(huì)有一定影響。
[0003]因此，需要提出一種提高熱電阻溫度變送器精度的方法，能夠有效消除恒流源的溫度漂移以及AD采集器自身非線性特性的影響，大大提高檢測精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種提高熱電阻溫度變送器精度的方法，能夠有效消除恒流源的溫度漂移以及AD采集器自身非線性特性的影響，大大提高檢測精度。
[0005]本發(fā)明提供的一種提高熱電阻溫度變送器精度的方法，至少包括AD采集器、熱電阻以及精密電阻，所述熱電阻與精密電阻形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述熱電阻的兩端和精密電阻的兩端均與AD采集器的不同采集通道連接；
[0006]對(duì)AD采集器的采集通道線性標(biāo)定消除精度影響，包括AD采集器非線性特性影響和AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移同時(shí)影響；
[0007]其中，對(duì)AD采集器非線性特性影響的標(biāo)定包括:
[0008]在AD采集器沒有與熱電阻連接前，將標(biāo)準(zhǔn)電阻箱與AD采集器的熱電阻采集通道連接，由標(biāo)準(zhǔn)電阻箱對(duì)AD采集器的采集通道進(jìn)行標(biāo)定，并通過公式Rz = kl*Mz+bl計(jì)算AD采集器的熱電阻通道的阻值，其中，kl和bl為計(jì)算系數(shù)，Mz為AD采集器采集的熱電阻連接通道的碼值；
[0009]對(duì)AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移影響的標(biāo)定包括:
[0010]在AD采集器沒有與熱電阻連接前，將標(biāo)準(zhǔn)電阻箱與AD采集器的熱電阻采集通道連接，由標(biāo)準(zhǔn)電阻箱對(duì)AD采集器的采集通道進(jìn)行標(biāo)定，并通過公式k2*(M/M0)+b2計(jì)算AD采集器的熱電阻通道的阻值，其中k2和b2為計(jì)算系數(shù)，M0為AD采集器采集的精密電阻連接通道的碼值，Μ為AD采集器采集的熱電阻連接通道的碼值。
[0011]進(jìn)一步，對(duì)AD采集器的采集通道線性標(biāo)定通過如下步驟:
[0012]S1.控制AD采集器工作，并設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為Rl，AD采集器采集碼值Mz =Ml ；
[0013]S2.設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為R2，AD采集器采集碼值Mz = M2 ;
[0014]S3.通過公式Rz = kl*Mz+bl確定計(jì)算系數(shù)K1和bl:
[0015]Kl = (R2-R1)/(M2-M1)；
[0016]b = R1-(R2-R1)*M1/(M2-M1);
[0017]通過kl 和 bl 得出 R= (R2-R1)/(M2-M1)*Mz+R1-(R2-R1)*M1/(M2-M1)。
[0018]進(jìn)一步，對(duì)AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移影響的標(biāo)定包括:
[0019]S4.控制AD采集器工作，并設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為Rl，AD采集器采集碼值Μ =M3 ；
[0020]S5.設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為R2，AD采集器采集碼值Μ = Μ4 ;
[0021 ]S6.通過公式 R = k2* (M/MO) +b2 計(jì)算系數(shù) k2 和 b2:
[0022]k = (R2-R1)/(M2/M0-M1/M0)；
[0023]b = R1-(R2-R1)*M1/(M2-M1);
[0024]根據(jù)k2 和 b2 得出 R = (R2-R1) / (M2/M0-M1/M0) * (M/Mt)+R1-(R2-R1) *M1/(M2-M1);其中，MO為精密電阻通道的碼值。
[0025]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的提高熱電阻溫度變送器精度的方法，通過在熱電阻上串接精密電阻并對(duì)AD采集器線性化標(biāo)定的共同作用，能夠有效消除恒流源的溫度漂移以及AD采集器自身非線性特性的影響，大大提高檢測精度。
【附圖說明】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0027]圖1為本發(fā)明的原理圖。
[0028]圖2為本發(fā)明的標(biāo)定系統(tǒng)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1為本發(fā)明的原理圖，圖2為本發(fā)明的原理框圖，如圖所示，本發(fā)明提供的一種提高熱電阻溫度變送器精度的方法，至少包括AD采集器、熱電阻以及精密電阻，所述熱電阻與精密電阻形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述熱電阻的兩端和精密電阻的兩端均與AD采集器的不同采集通道連接；
[0030]對(duì)AD采集器的采集通道線性標(biāo)定消除精度影響，包括AD采集器非線性特性影響和AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移同時(shí)影響；
[0031 ] 其中，對(duì)AD采集器非線性特性影響的標(biāo)定包括:
[0032]在AD采集器沒有與熱電阻連接前，將標(biāo)準(zhǔn)電阻箱與AD采集器的熱電阻采集通道連接，由標(biāo)準(zhǔn)電阻箱對(duì)AD采集器的采集通道進(jìn)行標(biāo)定，并通過公式Rz = kl*Mz+bl計(jì)算AD采集器的熱電阻通道的阻值，其中，kl和bl為計(jì)算系數(shù)，Mz為AD采集器采集的熱電阻連接通道的碼值；
[0033]對(duì)AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移影響的標(biāo)定包括:
[0034]在AD采集器沒有與熱電阻連接前，將標(biāo)準(zhǔn)電阻箱與AD采集器的熱電阻采集通道連接，由標(biāo)準(zhǔn)電阻箱對(duì)AD采集器的采集通道進(jìn)行標(biāo)定，并通過公式k2*(M/M0)+b2計(jì)算AD采集器的熱電阻通道的阻值，其中k2和b2為計(jì)算系數(shù)，M0為AD采集器采集的精密電阻連接通道的碼值，Μ為AD采集器采集的熱電阻連接通道的碼值；本發(fā)明的提高熱電阻溫度變送器精度的方法，通過在熱電阻上串接精密電阻并對(duì)AD采集器線性化標(biāo)定的共同作用，能夠有效消除恒流源的溫度漂移以及AD采集器自身非線性特性的影響，大大提高檢測精度；如圖1所示，圖1中的1端連接于恒流源，2端和3端連接于AD采集器的熱電阻采集通道，4端和5端連接于AD采集器的精密電阻采集通道，Rx為熱電阻，R0為精密電阻，圖2為原理框圖，其中，溫度變送器的標(biāo)定系統(tǒng)還包括與AD采集器連接的處理器以及與處理器通信連接的上位主機(jī)。
[0035]本實(shí)施例中，對(duì)AD采集器的采集通道線性標(biāo)定通過如下步驟:
[0036]S1.控制AD采集器工作，并設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為Rl，AD采集器采集碼值Mz =Ml ；
[0037]S2.設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為R2，AD采集器采集碼值Mz = M2 ;
[0038]S3.通過公式Rz = kl*Mz+bl確定計(jì)算系數(shù)K1和bl:
[0039]Kl = (R2-R1)/(M2-M1)；
[0040]b = R1-(R2-R1)*M1/(M2-M1);
[0041]通過kl 和 bl 得出 R = (R2-R1) / (M2-M1) *Mz+Rl_ (R2-R1) *M1/(M2-M1)，通過這種方式，能夠有效對(duì)AD采集器進(jìn)行線性標(biāo)定，消除AD采集器的非線性特性對(duì)檢測結(jié)果的影響。
[0042]本實(shí)施例中，對(duì)AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移影響的標(biāo)定包括:
[0043]S4.控制AD采集器工作，并設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為Rl，AD采集器采集碼值Μ =M3 ；
[0044]S5.設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為R2，AD采集器采集碼值Μ = Μ4 ;
[0045]S6.通過公式 R = k2* (M/MO) +b2 計(jì)算系數(shù) k2 和 b2:
[0046]k = (R2-R1)/(M2/M0-M1/M0)；
[0047]b = R1-(R2-R1)*M1/(M2-M1);
[0048]根據(jù)k2 和 b2 得出 R = (R2-R1) / (M2/M0-M1/M0) * (M/Mt)+R1-(R2-R1) *M1/(M2-M1);其中，MO為精密電阻通道的碼值，通過這種方式，能夠同時(shí)消除AD采集器非線性特性以及恒流源溫度漂移的影響，這是因?yàn)闊犭娮鑂X和精密電阻R0之間具有如下關(guān)系:Rx/R0 = (Rx*I*Gain)/(RO*I*Gain) = Μχ/Μ0，因此，Rx = (Mx/M0) *R0，其中 Rx 為熱電阻的阻值，Mx為AD采集熱電阻得到的碼值，M0為AD采集精密電阻得到的碼值，I為恒流源輸出的電流，Gain為AD采集器的兩個(gè)通道此時(shí)選用的增益值，由于Mx/MO是個(gè)比值，消掉了恒流源的影響。
[0049]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高熱電阻溫度變送器精度的方法，其特征在于:至少包括AD采集器、熱電阻以及精密電阻，所述熱電阻與精密電阻形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述熱電阻的兩端和精密電阻的兩端均與AD采集器的不同采集通道連接； 對(duì)AD采集器的采集通道線性標(biāo)定消除精度影響，包括AD采集器非線性特性影響和AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移同時(shí)影響； 其中，對(duì)AD采集器非線性特性影響的標(biāo)定包括: 在AD采集器沒有與熱電阻連接前，將標(biāo)準(zhǔn)電阻箱與AD采集器的熱電阻采集通道連接，由標(biāo)準(zhǔn)電阻箱對(duì)AD采集器的采集通道進(jìn)行標(biāo)定，并通過公式Rz = kl*Mz+bl計(jì)算AD采集器的熱電阻通道的阻值，其中，kl和bl為計(jì)算系數(shù)，Mz為AD采集器采集的熱電阻連接通道的碼值； 對(duì)AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移影響的標(biāo)定包括: 在AD采集器沒有與熱電阻連接前，將標(biāo)準(zhǔn)電阻箱與AD采集器的熱電阻采集通道連接，由標(biāo)準(zhǔn)電阻箱對(duì)AD采集器的采集通道進(jìn)行標(biāo)定，并通過公式k2* (M/MO) +b2計(jì)算AD采集器的熱電阻通道的阻值，其中k2和b2為計(jì)算系數(shù)，MO為AD采集器采集的精密電阻連接通道的碼值，Μ為AD采集器采集的熱電阻連接通道的碼值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高熱電阻溫度變送器精度的方法，其特征在于:對(duì)AD采集器的采集通道線性標(biāo)定通過如下步驟: S1.控制AD采集器工作，并設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為Rl，AD采集器采集碼值Mz= Ml ; S2.設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為R2，AD采集器采集碼值Mz= M2 ; S3.通過公式Rz= kl*Mz+bl確定計(jì)算系數(shù)K1和bl:Kl = (R2-R1)/(M2-M1)；b = R1-(R2-R1)*M1/(M2-M1)； 通過 kl 和 bl 得出 R = (R2-R1)/(M2-M1)*Mz+R1-(R2-R1)*M1/(M2-M1)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述提高熱電阻溫度變送器精度的方法，其特征在于:對(duì)AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移影響的標(biāo)定包括: S4.控制AD采集器工作，并設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為Rl，AD采集器采集碼值Μ= M3 ; S5.設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電阻箱電阻為R2，AD采集器采集碼值Μ= Μ4 ; S6.通過公式R= k2* (M/MO) +b2計(jì)算系數(shù)k2和b2:k = (R2-R1)/(M2/M0-M1/M0)；b = R1-(R2-R1)*M1/(M2-M1)； 根據(jù) k2 和 b2 得出 R = (R2-Rl)/(M2/M0-Ml/M0)*(M/Mt)+Rl-(R2-R1)*M1/(M2-Ml);其中，MO為精密電阻通道的碼值。
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種提高熱電阻溫度變送器精度的方法，至少包括AD采集器、熱電阻以及精密電阻，所述熱電阻與精密電阻形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述熱電阻的兩端和精密電阻的兩端均與AD采集器的不同采集通道連接；對(duì)AD采集器的采集通道線性標(biāo)定消除精度影響，包括AD采集器非線性特性影響和AD采集器非線性特性與恒流源溫度漂移同時(shí)影響；能夠有效消除恒流源的溫度漂移以及AD采集器自身非線性特性的影響，大大提高檢測精度。
【IPC分類】G01K7/16
【公開號(hào)】CN105352623
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510930368
【發(fā)明人】梁偉成, 黃云彪, 艾軍
【申請(qǐng)人】重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日