以“數(shù)采設(shè)備+模擬輸入模塊”組合的方式測(cè)試溫度變化,需要選擇兩種不同的溫度傳感器--熱電偶和熱電阻(RTD)--它們使用的是兩種不同的測(cè)試原理。
數(shù)據(jù)采集器溫度測(cè)量的原理辨析
熱電阻(RTD)
熱電阻是一種利用金屬電阻與溫度成比例增加特性的溫度傳感器。鉑電阻傳感器因其高精度測(cè)溫性能,被廣泛應(yīng)用于常規(guī)范圍的溫度測(cè)量,圖1是被測(cè)對(duì)象溫度和熱電阻阻值關(guān)系圖:溫度的升高與電阻的增加成正比。

圖1
由圖1可知,既然被測(cè)對(duì)象溫度可以通過(guò)電阻值反映出來(lái),那么我們就可以通過(guò)電阻值來(lái)測(cè)量溫度的變化——在熱電阻上加一個(gè)電流,讀取熱電阻電壓,通過(guò)熱電阻電壓值的變化知道被測(cè)對(duì)象溫度。原理圖如下:

熱電阻類型分三線和四線兩種,各自具有不同的優(yōu)缺點(diǎn):
三線熱電阻,由于三根導(dǎo)線的電阻會(huì)存在差異,從而影響測(cè)量精度,所以要求三根導(dǎo)線電阻一致。四線熱電阻雖不會(huì)受導(dǎo)線電阻影響,但是對(duì)導(dǎo)線電阻值有限制,且成本高。
在三線和四線熱電阻選擇時(shí),如果優(yōu)先考慮成本,那么選擇三線型,如果優(yōu)先考慮精度選四線型。
熱電偶
熱電偶測(cè)量原理是將兩種材料不同的導(dǎo)線金屬A和B焊接起來(lái),組成一個(gè)閉合回路,當(dāng)被測(cè)對(duì)象溫度和輸入端子溫度存在溫差時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓(熱電勢(shì))。這個(gè)熱電勢(shì)參考端補(bǔ)償回路測(cè)得的輸入端溫度被轉(zhuǎn)換為被測(cè)對(duì)象的溫度,雖然測(cè)量原理比較簡(jiǎn)單,但由于熱電勢(shì)是微電壓,加上參考端補(bǔ)償電路的測(cè)量誤差,因此一般熱電偶的測(cè)量精度低于熱電阻。

圖4
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