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PT100溫度變送器的正溫度系數補償
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時(shí)間：2011-07-31
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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圖2. 為RTD額外增加了第3條線(xiàn)，能夠對線(xiàn)電阻進(jìn)行補償。引線(xiàn)電阻具有相同特性。
圖3. 3線(xiàn)方案可以實(shí)現Kelvin檢測，消除了兩條連線(xiàn)的壓差。
具體應用中，PT100 RTD的連接方式可以采用2線(xiàn)、3線(xiàn)或4線(xiàn)制(圖1、2和3)。有多種模擬和數字的方法進(jìn)行PT100 RTD的非線(xiàn)性誤差補償，例如，可以利用查表法或上述公式實(shí)現數字非線(xiàn)性補償。
查表法是將代表鉑電阻阻值與溫度對應關(guān)系的一個(gè)表格存儲在µP內存區域，利用這個(gè)表格將一個(gè)測量的PT100電阻值轉換為對應的線(xiàn)性溫度值。另一種方法是根據實(shí)際測量的電阻值，采用以上公式直接計算相關(guān)的溫度。
查表法只能包含有限的電阻/溫度對應值，電路的復雜程度取決于精度和可用內存的空間。為了計算某一特定的溫度值，需要首先確認最接近的兩個(gè)電阻值(一個(gè)低于RTD測量值，一個(gè)高于RTD測量值)，然后用插值法確定測量溫度值。
例如：如果測試的電阻值等于109.73Ω，假設查詢(xún)表格精度為10°C，那么兩個(gè)最接近的值是107.79Ω (20°C)和111.67Ω (30°C)。綜合考慮這三個(gè)數據，利用下式進(jìn)行計算：
以上數字補償的方法需要微處理器(µP)的支持，但是采用圖4的簡(jiǎn)單模擬電路可以獲得高精度的非線(xiàn)性補償。該電路在-100°C時(shí)輸出電壓為0.97V，200°C時(shí)為2.97V。實(shí)現更寬范圍的測量時(shí)，例如：-100mV @ -100°C到200mV @ 200°C，需要增加合適的增益調節(量程)電路和偏移(失調)控制。
圖4. 該模擬電路對RTD進(jìn)行線(xiàn)性化補償。
這種方法利用電阻R2的少量正反饋作用實(shí)現PT100的非線(xiàn)性補償，該反饋環(huán)路對應于較高的PT100阻值時(shí)輸出電壓略有提高，有助于傳輸函數的線(xiàn)性化處理：
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