一種基于PT1000的高精度溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2 恒溫箱實(shí)測(cè)
將鉑電阻傳感器Pt1000接入測(cè)量系統(tǒng),并置入高精度恒溫箱中(溫控精度0.01℃)進(jìn)行整個(gè)溫度測(cè)量系統(tǒng)定標(biāo)測(cè)量。測(cè)量時(shí)要注意恒溫箱的密封,以提高環(huán)境溫度穩(wěn)定性;恒溫箱溫度穩(wěn)定后,每隔3 min對(duì)同一溫度點(diǎn)進(jìn)行20次測(cè)量。測(cè)量溫度值數(shù)據(jù)及處理結(jié)果如表2所示。由于設(shè)備條件所限,測(cè)量溫度范圍只有(10~70℃)。
表2中,隨機(jī)誤差是根據(jù)同一溫度點(diǎn)的20次測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ=SQR[(xi-X)2/(n-1)]);系統(tǒng)誤差是恒溫箱設(shè)定溫度與本溫度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量溫度平均值的差值。由表2中數(shù)據(jù)可見(jiàn),測(cè)量系統(tǒng)的最大隨機(jī)誤差為0.005℃,且在接近室溫時(shí)最??;測(cè)量系統(tǒng)的最大系統(tǒng)誤差為-0.009℃,說(shuō)明Pt1000鉑電阻傳感器的定標(biāo)誤差較小,精度也較高,能滿足高精度溫度測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量要求,但溫度高端誤差較大,可能與恒溫箱溫度控制精度有關(guān),有待于進(jìn)一步定標(biāo)。
4 結(jié)論
利用三線制恒流源驅(qū)動(dòng)Pt1000鉑電阻,有效克服了導(dǎo)線電阻和自熱效應(yīng)對(duì)測(cè)量精度的影響;利用單片機(jī)計(jì)算雙極性驅(qū)動(dòng)電流下的兩次測(cè)量電壓可有效避免接線勢(shì)壘電壓及放大器、A/D轉(zhuǎn)換器的失調(diào)與漂移產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差;恒流源與A/D轉(zhuǎn)換器共用參考基準(zhǔn),有效消除了參考基準(zhǔn)不穩(wěn)定產(chǎn)生的誤差。在上位機(jī)中采用MLS數(shù)值算法抵消噪聲,進(jìn)一步克服了噪聲和隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量精度和穩(wěn)定度的影響,大大提高了溫度測(cè)量精度和穩(wěn)定度,使得整機(jī)最大的測(cè)量誤差不大于0.01℃。
評(píng)論