Mesurau i wella cywirdeb mesur gwrthyddion thermol a thermocyplau!

2.2 Mesurau i wella cywirdeb mesur thermocyplau
Yn debyg i'r dull pont gytbwys tair gwifren, mae folteddau allbwn V1 a V2 y gylched a ddangosir yn Ffigur 2 yn gymharol fach, a dylid ychwanegu mwyhadur foltedd cyn trosi A/D. Yn gyffredinol, darperir y foltedd cyfeirio VR gan ffynhonnell foltedd cyson manwl i ddarparu signal foltedd sefydlog. Yn ogystal, pan fydd y feddalwedd microcontroller yn dewis algorithm priodol a hyd geiriau mewn cyfrifiadau mathemategol, gellir anwybyddu'r gwall cyfrifo hefyd. Fodd bynnag, bydd ffactor ymhelaethu a RV y gylched mwyhadur yn amrywio o gydran i gydran, yn enwedig o ran cynhyrchu màs, pan fydd cywirdeb cydrannau yn anodd sicrhau unffurfiaeth. Felly, ar gyfer cylched fewnbwn penodol, rhaid ystyried y gwallau a achosir gan a RV hefyd.
Er mwyn dileu'r gwallau a achosir gan a RV, gellir defnyddio'r dull graddnodi i raddnodi a chyfrifo'r gwerthoedd cylched a RV gwirioneddol yn awtomatig wrth gynhyrchu offerynnau, ac yna cofnodir y ddau baramedr hyn yng nghof anwadal yr offeryn. Pan fydd yr offeryn yn mesur tymheredd, mae'r paramedrau'n cael eu darllen a'u cyfrif yn ôl Fformiwla (1) i gael tymheredd wedi'i fesur yn gywir.
If the long wire in Figure 2 is replaced by the shortest wire possible (ie r=0), and the thermal resistor Rt is replaced by a precision resistor R, VAD is the reference voltage of the A/D converter, is the voltage magnification factor, and the rest remain unchanged, then:

Yn Fformiwla (4), mae R yn wrthydd manwl sydd â gwerth gwrthiant hysbys; Mae D yn ganlyniad i'r trawsnewidiad A/D, y gellir ei ddarllen yn hawdd o'r ddyfais arddangos offeryn; Mae VR a VAD yn folteddau cyfeirio, sy'n gysonion; yw cyfanswm ffactor chwyddo'r gylched; K yw ffactor cyfrannol y trawsnewidiad A/D, fel K =214 ar gyfer trawsnewidydd 14- did A/D. Yna dim ond dau RV anhysbys sydd ac yn Fformiwla (2). Ar gyfer cylched fewnbwn penodol, os yw dau wrthydd manwl R1 a R2 â gwerthoedd gwrthiant hysbys wedi'u cysylltu â'r gylched a ddangosir yn Ffigur 2 ar gyfer graddnodi (wrth raddnodi, ceisiwch wneud r =0), gellir cael set o hafaliadau llinellol dau newidiol. Felly, ar gyfer cylched fewnbwn penodol, a gellir datrys RV o'r hafaliadau, ac mae'r canlyniadau fel a ganlyn:

Gellir crynhoi'r dull graddnodi uchod fel a ganlyn: mae dau wrthydd safonol manwl R1 a R2 gyda gwerthoedd gwrthiant hysbys wedi'u cysylltu â therfynellau mewnbwn yr offeryn yn y drefn honno, ac mae gwrthiant y wifren gysylltu yn cael ei leihau cymaint â phosibl. Ar yr adeg hon, cofnodir darlleniadau'r offeryn D1 a D2, a gellir cyfrif paramedrau anhysbys a RV yr offeryn wedi'i raddnodi trwy eu rhoi yn fformiwla (5). Yn cael ei ddefnyddio, argymhellir defnyddio'r un ffynhonnell gyfeirio ar gyfer VR a VAD, fel bod cyfrifiad yn Fformiwla (5) yn annibynnol ar gywirdeb y foltedd cyfeirio. Mae'r dull hwn yn lleihau'r gwahaniaethau rhwng gwahanol ffynonellau cyfeirio, yn enwedig dylanwad drifft amser a drifft tymheredd gwahanol gyfeiriadau.
2.3 Cylchdaith Mesur
Ffigur 3 yw cylched mewnbwn blaen y system mesur tymheredd PT100 manwl uchel, lle mae foltedd cyfeirio PT100 a foltedd cyfeirio'r trawsnewidydd A/D ICL7135 yr un ffynhonnell gyfeirio foltedd. Mae'r ddau signal mewnbwn mesur V1 a V2 o PT100 yn cael eu chwyddo gan yr un mwyhadur gweithredol (1+ r3/r4) ac yna nodwch y trawsnewidydd A/D. Defnyddir y Micro Relay K1 ar gyfer dewis sianel. Mae'r dull hwn yn rhannu'r mwyhadur gweithredol, trawsnewidydd A/D, a ffynhonnell foltedd cyfeirio, gan leihau effaith gwahaniaethau rhwng gwahanol ddyfeisiau ar y canlyniadau mesur. Mae canlyniad trosi A/D ICL7135 wedi'i gysylltu â'r microcontroller yn y modd cyfresol, a all arbed porthladd IO y microcontroller yn fawr. Wrth raddnodi'r gylched, defnyddir gwrthyddion safonol 100Ω a 300Ω ar gyfer graddnodi, ac mae'r canlyniadau graddnodi a'r RV yn cael eu storio yn EEPROM y system microcontroller. Mewn mesuriad gwirioneddol, mae'r system microcontroller yn cymryd ac RV fel gwerthoedd hysbys, ac yn cyfrifo'r gwerth RT gwrthiant yn ôl fformiwla (3).

2.4 Dadansoddiad o brawf cylched mesur

O'i gymharu â'r dull pont gytbwys tair gwifren, mae canlyniadau canfod y gylched hon wedi'u gwella'n fawr. Mae Tabl 1 yn gymhariaeth o'r gwerthoedd gwrthiant safonol a fesurir gan ddau ddull gwahanol. Yn eu plith, r yw'r gwrthiant llinell.

Gellir gweld yn Nhabl 1 bod gan ganlyniadau mesur damcaniaethol y dull pont gytbwys tair gwifren wallau mawr, ac mae'r gwall a achosir gan gynnydd y gwrthiant llinell R yn fwy. Wrth i werth gwrthiant y gwrthydd thermol gael ei fesur yn cynyddu, mae'r gwall absoliwt hefyd yn cynyddu. Yn Nhabl 1, y gwall absoliwt yw 2.57% pan fydd y gwrthiant mesuredig rt =300 ω a'r gwrthiant llinell r =20 ω. Mae gan ganlyniadau mesur gwirioneddol y dull tair gwifren gwell a ddefnyddir yn y papur hwn wall absoliwt o ddim ond 0. 3 Ω a gwall cymharol o ± 0. 1% o fewn yr ystod data mesuredig. Mae'r trawsnewidydd A/D a ddefnyddir yn y gylched yn cyfateb i 14- brit cywirdeb trosi A/D. Os defnyddir trawsnewidydd A/D manwl uwch, gellir sicrhau cywirdeb mesur uwch. Yn yr offeryn mesur tymheredd synhwyrydd gwrthydd thermol thermol, mae hefyd yn angenrheidiol ychwanegu rhaglen gysylltiedig sy'n trosi'r gwrthiant mesuredig i'r tymheredd cyfatebol. Hynny yw, ar ôl i RT gael ei fesur, gellir datrys y gwerth tymheredd gwirioneddol yn gywir trwy fformiwla (1).

3 Casgliad

Defnyddir y dull pont gytbwys tair gwifren yn helaeth wrth fesur gwrthydd thermol, ond mae problem na ellir dileu'r gwall mesur a achosir gan y gwrthiant plwm synhwyrydd. Mae'r papur hwn yn dadansoddi'r problemau sy'n bodoli yn y dull pont gytbwys ar gyfer mesur gwrthyddion thermol, yn cynnig dull mesur tair gwifren rhannwr foltedd cyson, yn dadansoddi achosion ac yn dylanwadu ar ffactorau'r gwall cylched mesur, yn deillio ac yn sefydlu ampiad sy'n trosi paramedrau dylanwadu a fformiwleiddiad y gwrthiant, gan fesur, a chylchredeg a chylchrediad, a chylchrediad, a chylchrediad, a chylched, a chylched, a chylched, a chylchredeg a chylched, a chylched, a chylchredeg a bod yn fesur, a chylchredeg, a chylched, ac yn mesur a bod yn fesur, a chylchredeg a bod yn fesur, ac yn mesur a bod yn fesur i fod yn fesur a bod yn fesur, ac yn cylchred cylched rhyngwyneb gyda microgyfrifiadur un sglodyn. Yn olaf, mae cywirdeb prawf y gylched a ddyluniwyd yn cael ei phrofi a'i phennu. Mae'r prawf yn dangos, pan fydd y dull pont gytbwys tair gwifren yn mesur gwerth gwrthiant safonol 1 0 0 ~ 300Ω a'r gwrthiant llinell yw 0 ~ 20Ω, mae'r gwall mesur **** yn cyrraedd 2.57%, tra mai dim ond ± 0.1%yw'r gwall mesur tair gwifren gytbwys. Felly, ceir cylched mesur gwrthydd thermol tair gwifren manwl uchel.