Yuqori aniqlikdagi issiqlikka chidamliligini o'lchash zalining diagrammasi uch simli tizimga asoslangan

Termistor sensori - bu qarindoshning atrof-muhit harorati bilan o'zgaradi. Ular orasida metall platinadan yasalgan terliqlar uning yaxshi barqarorligi, yuqori aniqlik va keng harorat o'lchov oralig'i tufayli keng qo'llaniladi. Teristur termometratlari asosan termometr sensori, displey vositalari va simlarni ulash. Termeter sensorining harorat sezgirligi past bo'lgani uchun, ulanish simining chiziqqa chidamliligi o'lchash mumkin bo'lmagan o'lchov natijasiga ta'sir qiladi. Simli qarshilikning ta'sirini bartaraf etish uchun termometrlik ko'prik uchini ulanish usuli bilan keng qo'llaniladi. Ushbu usul haroratning xatosini ma'lum darajada qoplay oladi, ammo chiziqqa chidamlilik ta'siri hali ham mavjud. Anktiv kuchlanish va kuchlanishli divider asosida uch simning uch simining qoplash usuli taklif etiladi. Tuman sodda va amalga oshirish oson va simli qarshilikning ta'siri butunlay yo'q qilinishi mumkin. Telefonga chidamliligini qoplash uchun ko'proq apparat sektori bilan taqqoslaganda, bu usul soddalashtirilgan simlarga chidamlilik kompensatsiyasi kompensatsiyasiga ega.

1 ishlatiladigan termometr o'lchov usullarini 1 tahlil qilish

PT100 platinum terermomiga, uning qarshilik va harorati o'rtasidagi munosabatlar formulaga (1) shaklida ko'rsatilgandek xalqaro haroratli BS {{1}

Formulada, RT tfnati, R {0 ō, {3}} ō, {3} {{6} -1 - bu issiqlik dafnining qarshiligi. 96847} -1 B =-5. 847x -2 -2 -2 -2 -2 -2 10-12 sensorga tegishli koeffitsientlar.
Formuladan (1) dan, tt1 0 0 issiqlik resuliga nisbatan sezgirligi 0. 38Ō diplom. O'lchov natijalariga ulanish simining chiziqqa chidamliligining ta'sirini kamaytirish uchun uch simli ko'prigi usuli odatda o'lchash uchun ishlatiladi. Vr =1 v. 1-rasmda R3 - R3, R3 - R3 - R3, R3 - bu qo'llanma kuchlanish va g - bu o'lchov kuchlanishi. Ushbu tumanda sensor ko'prigi qo'liga uchta sim, rezistor ko'prigi va chiqish mos ravishda uchi tugadi. Ushbu usulda o'lchanadigan raqobani osonlikcha o'lchash mumkin. Biroq, haqiqiy foydalanishda ko'pincha harorat sensori va haroratni o'lchash zallari orasidagi ma'lum bir masofa va ulanish simining chidamliligi 0,1 ~ 0,5 Ō / m gacha. Ulanish simli qarshiligi natijasida kelib chiqadigan o'lchash xatosi e'tiborni e'tiborga olishga e'tibor bermaslik mumkin emas.

1-rasmda ko'rsatilganidek, chiziqning chidamliligi hisoblanmaganida, ko'prikning chiqishi: {{{{{{{{{{{{{{{{{{{3+ r 3+ r 3+ R.T. Rt=R2RX {14}} {14}} {{17 ü.} {{17 ü.} Rtning rt o'zgarganda, Rt =}}}}}}} r + ḍ r, qarshiligi r ning mavjudligi quyidagicha hisoblash mumkin.

RTning o'lchash natijasini o'lchashning RT ning o'lchov natijasini ta'sir qilishi mumkinligini va uni nollash zanjiri bilan butunlay yo'q qilib bo'lmaydi. Yuqoridagi tahlil asosida, doimiy kuchlanishli efirli efirififer, simdagi xatolarni butunlay yo'q qilishi mumkin bo'lgan uch sim yuqori aniqlikdagi ilglier bo'luvchi vosita.

2 Doimiy kuchlanishli ikki sim o'lchovi

2.1 O'lchash printsipi

Qarshilikni o'lchash uchun bu erda ishlatiladigan doimiy kuchlanishli uch marotaba usulida simning qarshiligi aralashuvini yo'q qilishi mumkin. Uning ekvivalent sxematik diagramma 2-rasmda ko'rsatilgan. Cherdaligining issiqlik resulsi. R - simni ekvivalentiga teng keladigan qarshilik. Vr - bu A / d konverterining kuchlanish kuchlanishidir va kuchlanish kattalashtirish omilidir.

Asosiy munosabatlarni OHM qonunidan olish mumkin:

Formuladan (3) dan, RV va VR bilganida, RTni olish uchun, faqat v2 va V1 o'lchash kerakligini va u simlarga qarshilik ko'rsatishga to'g'ri kelmasligi kerakligini ko'rish mumkin. Va o'lchov aniqligi faqat V1 va V2 ning aniqligiga va o'lchov aniqligining aniqligiga bog'liq. Ko'prikda bartaraf etilishi mumkin bo'lmagan sim qarshiligi doimiy kuchlanish taqsimotchisida uch-sim usulida.
Tezlikning rezistorining harorati ko'tariladi, chunki u hozirgi kundan boshlab o'z-o'zini isitish xatosi hisoblanishi kerak, ya'ni issiqlik resutiruvchisi orqali oqilona oqib keladigan harorat ko'tarilishi hisobga olinishi kerak. Odatda ishlatiladigan pt1 0 0 terminali haydovchining haydovchisi 1 ml. 0 ilmiy darajasida, bu o'z-o'zini isitadigan kuchga taxminan 0,1 mVtga teng. Yuqori aniqlik bilan o'lchashda, o'z-o'zini isitish xatosi kamaytirish uchun o'z-o'zini isitish kuchi yanada qisqartirilishi kerak. Bu erda VR =2. 5V va RV =10 K kōlar o'rnatiladi va o'z-o'zini isitish kuchi taxminan 0,006 MVtni tashkil qiladi.

2.2 O'lchov aniqligini oshirish bo'yicha chora-tadbirlar

Uch simsiz muvozanatni muvozanatlashgan Molgatsiyalar, 2-rasmda ko'rsatilgan v1 va V2 hajmdagi elektr aloqalari kichik qiymatga ega va birinchi darajali kuchlanish kuchaytirilishi. Voltaj Voltaj VR odatda barqaror kuchlanish signalini ta'minlash uchun aniq doimiy kuchlanish manbai bilan ta'minlanadi. Bundan tashqari, mikrokontroller dasturi tegishli algoritm va so'z uzunligini matematik hisoblashda tanlaganida, hisoblash xatosi ham e'tiborga olinmaydi. Biroq, kuchaytiruvchi omil va kuchaytirgich davlati rv, ayniqsa ommaviy ishlab chiqarishda tarkibiy qismlardan farq qiladi, tarkibiy qismlarning aniqligi bir xillikni ta'minlash qiyin. Shuning uchun, ma'lum bir kirishga sabab bo'lsa, unda sabab bo'lgan xato ham ko'rib chiqilishi kerak.
RV sabab bo'lgan xatoni bartaraf etish uchun kalibrlash usuli avtomatik ravishda kalibrlash uchun ishlatilishi mumkin va asboblar ishlab chiqarish jarayonida haqiqiy plantatsiya va RV qiymatlarini hisoblash uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu ikki parametr keyinchalik asbobning o'zgaruvchan bo'lmagan xotirada qayd etiladi. Asbobni o'lchash haroratni o'lchashda parametrlar aniqlangan haroratni olish uchun formulaga (1) ma'lumotga muvofiq o'qiladi va hisoblab chiqiladi.
Agar 2-rasmda uzoq simlar (ya'ni r =0} bilan almashtirilsa, uning kuchlanish kattalashtirish omili, qolganlari esa o'zgarishsiz qoladi, keyin:

Formulada (4), r qarshilikning ma'lum qiymati bilan aniq repistort; D - asbobni namoyish qilish moslamasidan osongina o'qilishi mumkin bo'lgan A / D konversiyasining natijasi; Vr va Vad - bu konstitutsiyalar bo'lgan kuchlanish kuchlari; bu tumanlarning umumiy kattalashtirish omili; K =214 uchun K =214 CONNER A / D Converter kabi A =214 C =214 ga aylantirishning mutanosib omili. Keyin faqat ikkita noma'lum RV va formulada (2) mavjud. Muayyan kirish ayiqlari uchun R1 va R2ning ma'lum turkumlari, 2-rasmda 2-rasmda (kalibrlash, r {}}}} ni), ikkita o'zgaruvchan chiziqli tenglamalar to'plami olinishi mumkin. Shunday qilib, ma'lum bir kiruvchi aylana uchun va RV tenglamalardan hal qilinishi mumkin va natijalar quyidagicha:

Yuqoridagi kalibrlash usuli quyidagicha umumlashtirilishi mumkin: R1 va R2ning ma'lum bir aniqlikdagi rangi r1 va R2 mos keladi va ulanish simining qarshiligi iloji boricha minimallashtiriladi. Bu vaqtda, asbobni o'qitish D1 va D2 qayd etiladi, noma'lum parametrlar va kalibrlangan asbobning RV ularni formulaga almashtirish orqali hisoblab chiqilishi mumkin (5). Formulada (5) hisob-kitob qilishda (5) hisoblash moslamalari aniqlanishining aniqligidan qat'i nazar, VR va VAD uchun bir xil ma'lumot manbaidan foydalanish tavsiya etiladi. Ushbu usul turlicha ma'lumot manbalari va vaqtni pasaytirish va haroratning turli xil ma'lumotlarini pasayish o'rtasidagi farqlarni pasaytiradi.
2.3 O'lchash zanjiri
3-rasm - PT100 havolasi kuchlanishli yuqori darajadagi PT100 haroratini o'lchash tizimi va A / D konvertori ICL7135-ning kuchlanishi bir xil kuchlanishli havolalar manbai. V1 va V2-ning ikkita o'lchash inshootlari bir xil operatsion kuchaytirgich (1+}}}} @}}}} @ {}}}}) vaqt bilan kuchaytiriladi va keyin bir marta konverterni kiriting. Micro Revi K1 kanal tanlashda ishlatiladi. Ushbu usul operatsion kuchaytirgich, A / D konvertori va A / D Conterter va Acty Voldge manbasini o'lchash, o'lchash natijalari bo'yicha farqlarning ta'sirini kamaytiradi. IC -7135-ning A / D konversiya natijasi seriya rejimida mikrokontrollerga ulangan, bu Mikrokontroltroler portini tejashga qodir. Tumanni kalibrlash paytida, standarg'ida qarshilik ko'rsatuvchilarga 100 va 300Ō kalibrlash uchun ishlatiladi, va kalibrlash natijalari va RV mikrokontroller tizimining EEPROM-da saqlanadi. Haqiqiy o'lchovda mikrokontroller tizimi ma'lum qiymatlar sifatida olib kiradi va turdagi formula (3) tomonidan qarshilik darajasini hisoblaydi.

2.4. O'lchashni tekshirish sinovini tahlil qilish

Ushbu plantatsiyani aniqlashning uch simli muvozanat metodikasi bilan taqqoslaganda, ushbu tumanni aniqlash natijalari juda yaxshilandi. 1-jadval - bu ikki xil usulda o'lchanadigan standart qarshilik ko'rsatish qiymatlarini taqqoslash. Ular orasida R yo'nalish qarshiligi.

Buni 1-jadvaldan ko'rish mumkinki, taniqli ko'prikning nazariy o'lchash natijalari katta xatolarga ega, va chiziqning chidamliligining ko'payishi natijasida yuzaga keladigan xato katta. Termal rezistorning o'lchanadigan qiynoq qiymati oshgani uchun mutlaq xato ham ko'payadi. 1-jadvalda mutlaq xato RT =300 ō, =20 o'lchamdagi qarshilik 2,57% ni tashkil qiladi. Ushbu hujjatda ishlatiladigan takomillashtirilgan uch sim usulining haqiqiy xatosi faqat 0 ning mutlaq xatosiga ega bo'ladi. 3 ō va nisbiy xato. Tumanda ishlatiladigan A / d konvertori 14- {}} @ {DATni o'zgartirish aniqligi bilan tengdir. Agar A / d konverteridan yuqori aniqlik bo'lsa, yuqori o'lchov aniqligiga erishish mumkin. Termal issiqlikdagi revöz harorati o'lchash vositasida o'lchangan qarshilikni tegishli haroratga o'zgartiradigan tegishli dastur qo'shish kerak. Ya'ni RT o'lchagandan so'ng, haqiqiy harorat qiymati formula (1) tomonidan aniq hal qilinishi mumkin.

3 xulosa

Termal rezistor o'lchovida uch simli muvozanatli ko'prikning metodikasi keng qo'llaniladi, ammo sensorning etakchi qarshiligi sabab bo'lgan o'lchov xatosi yo'q qilinishi mumkin emas. Ushbu pog'onani o'lchash uchun chidamli ko'prikning muvozanatini o'lchash uchun mavjud bo'lgan muammolarni tahlil qiladi, bunga qarshi kurashishning doimiy usulini va shakllantiruvchi vositalarni keltirib chiqaradi, shu jumladan signal kuchaytirgich va A / D konverterini yaratadi shuningdek, bitta chip mikrokompyuteriga ega interfeysli oqim. Va nihoyat, ishlab chiqilgan pallasining sinov aniqligi sinovdan o'tkaziladi va aniqlanadi. Sinov shuni ko'rsatadiki, uch simdagi muvozanatli ko'priklar 0} ~ 300Ō bo'lgan standart qarshilik ko'rsatadi. Shunday qilib, uch sim termalıkınık resulıkıcı o'lchash oqimi olinadi.