輸電線(xiàn)路局部氣象監測的設計實(shí)現方法

　　其中，RPt為Pt100的電阻值，T為溫度。電阻信號必須轉換為直流電壓信號后才能進(jìn)行A/D轉換。采用三線(xiàn)制熱電阻，是因為三線(xiàn)制可消除長(cháng)線(xiàn)引起的附加電阻帶來(lái)的測量誤差。

　　圖3為高精度溫度測量電路。熱電阻阻值必須轉換成電壓或電流信號才能輸入A/D電路。XTR103為BURR-BROWN公司生產(chǎn)的以Pt100熱敏電阻(或其他類(lèi)型)為激勵、輸出4～20 mA直流電流的高靈敏度變送器。其內部集成的二階校正線(xiàn)性化電路能夠實(shí)現Pt100阻值到直流電流的線(xiàn)性轉換，廣泛應用于工業(yè)過(guò)程控制、工廠(chǎng)自動(dòng)化、SCADA等領(lǐng)域。精密電流/電壓轉換器RCV420實(shí)現直流電流到直流電壓的轉換。

　　XTR103輸出電流信號IO與Pt100阻值RPt的函數關(guān)系為：

　　其中，IO為輸出電流信號，在4～20 mA范圍內;RG為XTR103的量程電阻;Rz為基準電阻?？紤]熱泵運行工況，要選擇合適的量程電阻和基準電阻，以設定合適的溫度測量范圍。選擇RG=150 Ω，Rz=80 Ω，由式(1)和(2)可以確定溫度測量范圍為-50.77～132.55℃，能夠滿(mǎn)足我國輸電線(xiàn)路環(huán)境溫度測量范圍的要求。

　　為了提高溫度測量精度，除了采用圖3所示的高精度信號轉換電路外，還必須解決以下兩個(gè)問(wèn)題：

　?、巽K電阻的阻值一溫度特性校準。式(1)給出的是額定特性，實(shí)際的鉑電阻存在統計學(xué)意義上的分散性，因此必須校準每個(gè)鉑電阻的阻值-溫度特性。

　?、阢K電阻元件的熱滯后(thermal lag)問(wèn)題。熱滯后問(wèn)題由元件與環(huán)境的換熱熱阻以及元件自身的熱容共同引起。鉑電阻元件由鉑電阻絲和不銹鋼封裝外殼組成，在高溫應用中采用陶瓷封裝。由于鉑電阻絲非常細、質(zhì)量小，可忽略其熱惰性。

2.4.3 風(fēng)速和風(fēng)向測量