淺析提高工業(yè)鉑電阻溫度計的測量準確度

陳超

摘 要：溫度是對科學研究工作和工業(yè)生產(chǎn)中影響最大的一個因素，然而溫度的測量是一個艱巨的工作，因為溫度測量工作進行的過程中會受到各種環(huán)境因素及測量儀器自身的影響，導致結(jié)果不精準。工業(yè)上應用鉑電阻溫度計對溫度的測量結(jié)果會在設計工業(yè)鉑電阻溫度計的測量布驟、選擇需要測量的電路、矯正硬件設施、選擇微處理器ADC模式、預處理微信號等工作進行的過程中受到影響。因此，我們要尋找能有效提高工業(yè)鉑電阻溫度計測量準確度的方法。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鉑電阻溫度計;測量準確度

一、引言

工業(yè)生產(chǎn)中測量溫度常用的儀器有：玻璃液體溫度計、鉑電阻溫度計、熱電力溫度計。不同種類的溫度計有他們各自的優(yōu)缺點、自身材質(zhì)的不同對測量結(jié)果也會造成不同程度的影響。玻璃液體溫度計的構(gòu)造簡單、測量結(jié)果更清晰明了，但是它需要耗費人力記錄測量結(jié)果不能直接傳送到計算機、不能長途運輸、因為它是由玻璃制作的在運輸過程中容易破碎，因此使用它測量出來的結(jié)果誤差較大。

熱電偶溫度計構(gòu)造簡單、價格低在市場上很容易買到、安裝快、能長途運輸，但它的測量需要具備冷端溫度補償費條件，操作過程麻煩。工業(yè)鉑電阻溫度計的測量范圍是-200℃～850℃，且在0℃的條件下測量的誤差為0.15℃，測量結(jié)果較穩(wěn)定。工業(yè)鉑電阻溫度計對溫度的敏感度高、反應時間短、測量范圍廣、測量結(jié)果誤差小且準確有效，但它在制造時對制造材料的要求極高，造價高，提高了工業(yè)生產(chǎn)中的成本，很多小型工業(yè)在生產(chǎn)中測量溫度的時候不會選擇鉑電阻溫度計。因此，我們需要研究如何在不增加生產(chǎn)成本的前提下提高鉑電阻溫度計的測量準確度。

二、工業(yè)鉑電阻溫度計的原理

金屬鉑較軟、具有良好的延展性、導熱性和導電性。用其制成的工業(yè)鉑電阻溫度計能包容的熱量少、能遠距離傳輸電阻信號。不過他在使用時連接電源會使周圍環(huán)境溫度升高影響測量結(jié)果，所以需要外部電源供電。鉑電阻之所以能被作為溫度傳感器使用，是因為它作為導體時電阻值隨溫度的升高而增大。在選擇制作熱電阻的材料時要選用電阻溫度系數(shù)高的，因為電阻溫度系數(shù)越高材料的穩(wěn)定性越好?；诖嗽?，在工業(yè)生產(chǎn)中使用的溫度傳感器選用純度高的鉑電阻，因為鉑電阻的純度越高它的延展性就越好。

三、用Pt100鉑電阻溫度自動測試系統(tǒng)檢測鉑電阻溫度計

用Pt100鉑電阻溫度測試系統(tǒng)檢測工業(yè)鉑電阻溫度計，對包含鉑電阻、連接線、接收板、計算器等一些零部件在內(nèi)的全部測量系統(tǒng)進行檢測，尋找鉑電阻的線性回歸方程并畫出圖線，方便對檢測結(jié)果的檢查。根據(jù)線性回歸方程式得出的圖線修改鉑電阻溫度計的測量結(jié)果，對提高鉑電阻溫度計的測量準確度有很大的作用。容量式冷熱壓縮機就是使用Pt100鉑電阻溫度測試系統(tǒng)的例子，按照國家要求的GB/T《容量式冷熱壓縮機組》把每個測試結(jié)果的誤差范圍控制在0.1，用熱電力溫度計或鉑電阻溫度計測量溫度。

3.1Pt100鉑電阻的工業(yè)原理

Pt代表金屬鉑、數(shù)字代表金屬鉑作為導體時在0℃的條件下達到的電阻值、100℃的條件下阻值為135.8歐姆，作為導體它的阻值會隨著溫度的升高而增大，變化趨勢呈拋物線。市場上常見的Pt100鉑電阻的感溫部位主要由陶瓷、玻璃這類導熱性能好的材料制作。

3.2Pt100鉑電阻溫度自動檢測系統(tǒng)的操作要求

為了降低引線電阻對檢測工作的干擾，Pt100鉑電阻自動檢測系統(tǒng)使用三線接法，接線使用的信號線最好選擇帶自動屏蔽功能的三芯銅線，能屏蔽附近強電流對檢測系統(tǒng)的影響，降低測量結(jié)果的誤差。避免人為因素對結(jié)果造成的影響，使用計算機測試時對測量數(shù)據(jù)進行及時的保存和備份，防止數(shù)據(jù)丟失。在執(zhí)行測試前對Pt100鉑電阻自動檢測系統(tǒng)進行反復試驗，防止在測試過程中系統(tǒng)出現(xiàn)故障，影響測試進度。

因Pt100鉑電阻受溫度的影響大，因此在檢測過程中要確保檢測系統(tǒng)本身的溫度是一定的，防止在工作時系統(tǒng)自身的溫度變化對使檢測結(jié)果失效，一旦系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障會嚴重影響工作進度。為了提高鉑電阻溫度計測量的準確度、降低測量結(jié)果的誤差，在使用此方法的過程中要按規(guī)定操作并進行定期檢查維修，避免人工原因?qū)C器的破壞。使機器整體整潔干凈、定時檢查電路和氣路是否被異物阻塞、找到放置機器的專區(qū)避免電和磁對操作過程產(chǎn)生影響。機器的接口處應該進行防水防潮措施，配備專業(yè)人員對機器進行操作和管理，嚴格按照規(guī)定進行操作。禁止在機器附近進行噪音大的工作防止對傳感器造成損傷，影響測量結(jié)果。按照以上要求進行測試，不僅能提高檢測系統(tǒng)本身的精準度還能使測試結(jié)果更準確。

3.3對比測驗結(jié)果，使測驗結(jié)果更具有說服力

將通過檢測系統(tǒng)回歸方程得出的測量結(jié)果與用其他方法得出的結(jié)果進行對比，不僅能找出數(shù)據(jù)的錯誤還能使結(jié)果更準確，更具有說服力。通過改變檢測時的溫度，不僅能提高系統(tǒng)本身對溫度的敏感度還能找出不符合系統(tǒng)回歸方程的數(shù)據(jù)，反思在檢測過程中操作的失誤之處。

四、結(jié)語

綜上，Pt100鉑電阻溫度自動檢測系統(tǒng)測試鉑電阻溫度計從而提高測量準確度的方法，通過檢測系統(tǒng)鉑電阻的線性回歸方程提高鉑電阻溫度計測量結(jié)果的精準度。有效的改善了溫度因素對工業(yè)生產(chǎn)的影響，另外運用此方法消耗的人力物力財力都相對較低，且達到的效果樂觀，可以應用于大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過程中，對我國工業(yè)發(fā)展具有顯著作用。

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（東華計量測試研究院? ?江西? 南昌? ?330000）