氣象用鉑電阻溫度傳感器誤差及補(bǔ)償探討

楊超 陳卓 畢磊 周藝

摘要：在我國現(xiàn)如今整體發(fā)展過程當(dāng)中，國家不僅重視當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢，更為重要的是在進(jìn)行整體發(fā)展過程當(dāng)中也注重我國各行各業(yè)科技類型的應(yīng)用和科學(xué)技術(shù)的使用。伴隨著氣象技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，人們?cè)絹碓阶⒅禺?dāng)今我國氣象部門以及氣象行業(yè)的發(fā)展情況，在氣象行業(yè)或者是氣象部門整體工作開展過程中，鉑電阻溫度傳感器的應(yīng)用受到了各界人士的廣泛關(guān)注，而且鉑電阻溫度傳感器在應(yīng)用過程中也能夠更好的保證氣象工作的有序開展，本文將會(huì)就氣象用鉑電阻溫度傳感器誤差及補(bǔ)償分析。

關(guān)鍵詞：氣象；鉑電阻溫度傳感器；誤差及補(bǔ)償討論

目前在我國氣象部門工作整體開展過程當(dāng)中，鉑電阻溫度傳感器的使用一直是氣象部門非常重視的一項(xiàng)研究工作，尤其是在鉑電阻溫度傳感器應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的誤差會(huì)嚴(yán)重影響氣象部門在進(jìn)行工作過程中收集參數(shù)的準(zhǔn)確性，因此近年來氣象部門開始針對(duì)鉑電阻溫度傳感器開展相應(yīng)的誤差分析工作，在進(jìn)行誤差分析過程中還要討論相應(yīng)的補(bǔ)償辦法，文章將會(huì)仔細(xì)介紹如何對(duì)鉑電阻溫度傳感器的誤差進(jìn)行分析和檢測，并且提出適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償方法。

一、鉑電阻溫度傳感器

鉑電阻溫度傳感器實(shí)際上就是利用金屬鉑感受外界溫度參數(shù)的變化從而來改變金屬鉑自身的電阻值，而且目前鉑電阻溫度傳感器在應(yīng)用過程當(dāng)中一般都會(huì)根據(jù)阻值和溫度之間的關(guān)系來繪制溫度阻值圖，鉑電阻溫度傳感器應(yīng)用過程當(dāng)中會(huì)與顯示儀器進(jìn)行結(jié)合使用，通過顯示儀器能夠準(zhǔn)確觀察鉑電阻自身的阻值隨著溫度大小變化而產(chǎn)生變化，而且現(xiàn)如今鉑電阻溫度傳感器一般都應(yīng)用到當(dāng)今的工廠生產(chǎn)當(dāng)中，通過觀察鉑電阻溫度傳感器上阻值的變化幅度來觀察設(shè)備運(yùn)行過程當(dāng)中溫度變化曲線，而且鉑電阻溫度傳感器最常應(yīng)用領(lǐng)域就是來測量空氣，土壤或者是水的溫度。

二、鉑電阻溫度傳感器工作原理

鉑電阻溫度傳感器的工作原理實(shí)際上與當(dāng)今正在應(yīng)用的熱敏電阻十分相似，從另一個(gè)角度來分析的話鉑電阻溫度傳感器實(shí)際上就是用鉑制成的一種熱敏感電阻。鉑電阻溫度傳感器在工作過程當(dāng)中會(huì)通過溫度參數(shù)的變化來表現(xiàn)出自身阻值的變化，而且溫度與阻值之間的變化曲線是存在一定聯(lián)系的，在進(jìn)行鉑電阻溫度傳感器應(yīng)用過程當(dāng)中，鉑電阻溫度傳感器一般應(yīng)用到當(dāng)今的空氣，水土壤溫度數(shù)據(jù)監(jiān)控。

三、鉑電阻溫度傳感器應(yīng)用范圍

鉑電阻溫度傳感器目前在我國的市場應(yīng)用過程當(dāng)中，主要是用來測量空氣水土壤以及礦物質(zhì)溫度變化。而且，當(dāng)今的鉑電阻溫度傳感器一般都是由精密度特別高的鉑熱電阻元件和經(jīng)過相應(yīng)工藝特殊處理過的保護(hù)套組成的，在進(jìn)行鉑電阻溫度傳感器生產(chǎn)過程當(dāng)中還要應(yīng)用四芯屏蔽信號(hào)電纜線作為測量的敏感元件，而且在進(jìn)行整體生產(chǎn)和鉑電阻溫度傳感器應(yīng)用過程當(dāng)中，一般都采用四線測量法進(jìn)行測量，通過這種測量方法也能夠在最大程度上保證減少導(dǎo)線溫度和電阻之間引起的測量誤差，鉑電阻溫度傳感器在使用過程當(dāng)中，使用壽命長，并且經(jīng)常應(yīng)用到當(dāng)今的氣象部門和相應(yīng)的環(huán)保部門，這是對(duì)相關(guān)行業(yè)發(fā)展具有很重要意義的。

四、鉑電阻溫度傳感器主要優(yōu)點(diǎn)

鉑電阻溫度傳感器在使用過程當(dāng)中適用于廣泛的溫度測量范圍，而且由于鉑材料自身的特性比較穩(wěn)定，并不會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓冗^大就導(dǎo)致產(chǎn)生相應(yīng)的物理變化和化學(xué)變化，鉑電阻溫度傳感器其核心的工作原理實(shí)際上還是利用電阻和溫度之間的線性關(guān)系或者函數(shù)關(guān)系，而制成的一種溫度傳感器，在鉑電阻溫度傳感器使用過程當(dāng)中，一定要注重溫度和電阻之間的整體變化取值范圍，而且，當(dāng)今鉑電阻傳感器在應(yīng)用過程當(dāng)中具有非常良好的長期穩(wěn)定使用特性，鉑電阻溫度傳感器也經(jīng)常適用于當(dāng)今的防護(hù)設(shè)備。

五、氣象用鉑電阻溫度傳感器誤差理論分析

1、鉑電阻溫度傳感器阻值與溫度關(guān)系

當(dāng)今的把電阻溫度傳感器在氣象部門應(yīng)用過程當(dāng)中，一般都用鉑電阻溫度傳感器測量氣溫和地溫。在進(jìn)行應(yīng)用過程當(dāng)中鉑電阻的測量范圍一般都是在上100℃，鉑電阻溫度傳感器的阻值變化和溫度變化之間的關(guān)系一般都是通過現(xiàn)有的公式來進(jìn)行計(jì)算。再運(yùn)用公式計(jì)算過程當(dāng)中一定要非常注重鉑電阻溫度傳感器的內(nèi)部元件與溫度之間的關(guān)系，并不呈線性曲線關(guān)系。

R t = R 0 [ 1+ At + Bt2+ C（t -100）t3 ]

2、鉑電阻溫度傳感器理論誤差與溫度關(guān)系

實(shí)際上我國當(dāng)今的鉑電阻溫度傳感器在應(yīng)用過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的誤差，誤差產(chǎn)生的原因主要還是由于在進(jìn)行生產(chǎn)過程中材料相應(yīng)的制造工藝以及最終產(chǎn)品的封裝結(jié)構(gòu)都會(huì)影響產(chǎn)品上面標(biāo)注的電阻和電阻溫度系數(shù)的關(guān)系并不能夠達(dá)到現(xiàn)如今計(jì)算的理論值。而且鉑電阻溫度傳感器在進(jìn)行應(yīng)用過程當(dāng)中由于以上原因所造成的影響也就導(dǎo)致其上面標(biāo)注的阻值并不會(huì)隨著溫度參數(shù)的變化而改變。

六、氣象用鉑電阻溫度傳感器誤差補(bǔ)償方

1、系統(tǒng)誤差獲取

在對(duì)鉑電阻溫度傳感器誤差獲取過程當(dāng)中，一定要對(duì)傳感器的系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室測試，通過實(shí)驗(yàn)室測試才能夠獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)室測試可以減少相應(yīng)的誤差產(chǎn)生來源，在傳感器進(jìn)行整體測試過程當(dāng)中一定要保證傳感器放置在恒溫的實(shí)驗(yàn)條件下，這樣才能夠真正保證傳感器在進(jìn)行測試過程當(dāng)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2、補(bǔ)償方式計(jì)算

對(duì)鉑電阻溫度傳感器進(jìn)行測量過程當(dāng)中的誤差進(jìn)行相應(yīng)方式彌補(bǔ)，因此，在進(jìn)行彌補(bǔ)過程當(dāng)中就要運(yùn)用相應(yīng)的計(jì)算方式來計(jì)算補(bǔ)償，溫度傳感器在進(jìn)行整體測試過程當(dāng)中，要準(zhǔn)確收集測試溫度點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的誤差之間的關(guān)系，同樣也必須能夠準(zhǔn)確無誤的保證測試的溫度點(diǎn)的準(zhǔn)確性。

總結(jié)

本文就氣象用鉑電阻溫度傳感器誤差及補(bǔ)償進(jìn)行了仔細(xì)分析和討論，在進(jìn)行整體分析過程當(dāng)中，詳細(xì)介紹了鉑電阻溫度傳感器的工作原理使用方法，而且還詳細(xì)的介紹了鉑電阻溫度傳感器的適用范圍，實(shí)際上，在當(dāng)今鉑電阻溫度傳感器應(yīng)用過程當(dāng)中一定要注重保護(hù)管的輻射系數(shù)，而且，在進(jìn)行整體應(yīng)用過程當(dāng)中，一定要保證傳感器對(duì)熱響應(yīng)時(shí)間的要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行鉑電阻溫度傳七用過程當(dāng)中要盡可能選擇熱傳導(dǎo)系數(shù)比較大的保護(hù)管，再依據(jù)實(shí)際使用情況來進(jìn)行相應(yīng)情況的剔除。

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（作者單位：陜西省計(jì)量科學(xué)研究院）