基于标准电阻法的精密铂电阻测温仪性能研究

基于标准电阻法,对3种不同型号的精密铂电阻测温仪进行示值误差、示值波动性及短期漂移性能对比试验。同时,针对不同的工作环境温度及标准铂电阻温度计ITS-90参数对测量结果的影响进行测试。结果表明:该测温仪准确度高、波动性小,且个别样品短期漂移可达0.01℃;工作环境温度对其不同型号的影响量不同,且温度计的参数对测量结果影响较小。

标准铂电阻温度计在温度范围0~419.527℃内的长期稳定性

在温度范围0.01~419.527℃内,对标准铂电阻温度计进行长期稳定性调查,选取的样本为2017年至2020年送至上海市计量测试技术研究院进行检定的铂电阻温度计,一共319支。对样本的水三相点电阻值、锡凝固点电阻比和锌凝固点电阻比变化率进行分析,75%样本的水三相点变化幅度在2.66 mK/a以内,相同样本比例的锡凝固点和锌凝固点变化幅度分别在1.19 mK/a和1.69 mK/a以内。统计研究表明,仅在水三相点测量变化不足以确定锡凝固点电阻比W_(Sn)和锌凝固点电阻比W_(Zn)的变化,而由于W_(Sn)和W_(Zn)的变化之间具有强相关性,测量使用范围内的任意固定点的电阻比足以识别整个范围内温度计可能发生的变化。

双恒流源激励的铂电阻测温电路及防护电路设计

三线制铂电阻是常用的一种温度传感器,具有性能稳定、测温范围广、快速响应等优点,在电力系统中得到了广泛应用,但会受到其他因素的影响,从而在系统中产生附加误差。为避免和减少在实际使用过程中产生的附加误差影响测量精度,基于NSA2862X芯片设计了一种双恒流源激励的铂电阻测温电路。介绍了双恒流源测温电路及参数计算,为满足工业电磁兼容要求设计了抗干扰防护电路、数据传输方式等,最后经过试验验证了该电路的合理性、可靠性及实用性。

标准铂电阻温度计温度计算过程分析

标准铂电阻温度计在生产条件下测量时,具有准确度较高、稳定性较好的特点,被广泛用于传递国际温标和温度测量。为实现其阻值和温度的转换,本文针对转换中的函数运算、相关数据参数较多的问题,引入行列式进行分析和推导计算,得到(0~660.323)℃和(0~419.527)℃温度下的a、b、c和a、b值,并给出了测得电阻值和温度值的转化过程。

铂电阻温度传感器精度测试方法研究

铂电阻温度传感器作为一种高精度温度传感器,常应用于工业生产领域和制造领域监测产品的温度。由于铂电阻传感器在探针位置、感应元件位置等方面的特殊性,不同的铂电阻温度传感器精度检验方法,对铂电阻的精度测试结果有很大的影响。针对上述问题,设计了一种铂电阻温度传感器精度测试方法。首先,分析了恒温槽试验箱内部运行环境,评估了传感器精度校验插入深度对精度测试结果的影响;然后,设计了铂电阻温度传感器精度试验工装和试验方法,实现精度测试过程中的数据收集、对比论证等;最后,开展了精度测试试验,验证了所提出的精度测试方法的有效性。

标准铂电阻温度计自热效应的计算公式

标准铂电阻的量值溯源中,自热效应是非常重要的一项指标。通常使用测温电桥先测量工作电流为1 mA下的温度计的电阻值,再调节电流为 mA并测量温度计的电阻值,计算前后两次电阻值的差,利用偏差函数计算的微分电阻比来换算成温度值。但是由于电阻的焦耳热效应,电流改变后,其电阻发生了变化(增加),调节电流后的热效应功率并不是电流改变前的两倍,因此该计算方式具有一定的误差。在此基础上,笔者通过公式推导,提出新的计算公式。

铂电阻温度计高精度修正方法研究

为了满足高精度温度测量的要求,对铂电阻测温采用专用函数和补偿函数进行修正。专用函数修正后,铂电阻温度计温度测量偏差由原来最大的-0.9578℃缩小到了-0.1220℃,温度偏差的均方差由原来的0.6198缩小到0.0715;通过补偿函数修正后,铂电阻温度计温度测量偏差由原来最大的-0.9555℃缩小到了-0.1017℃,测量精度由原来的B级精度提高到全量程±0.11℃(优于AA级精度)以内,温度偏差的均方差由原来的0.6198缩小到0.0576。两种方案均提高了铂电阻温度计的测量精度,实现了全量程温度偏差的均匀化处理,达到了实际工程应用的要求。

薄膜铂电阻制备工艺研究

薄膜铂电阻在温度测量领域应用广泛,使用数量巨大,在很多行业中,已取代了传统的绕线式铂电阻,但是由于其薄膜制备工艺和结构的不同,薄膜铂电阻的温度特性和稳定性与传统绕线式铂电阻有所不同。本文采用磁控溅射法在陶瓷基体上制备薄膜铂电阻温度传感器,并研究了基片温度、热处理工艺和薄膜厚度对薄膜铂电阻温度传感器的电阻值、温度系数等特性的影响。

薄膜铂电阻温度传感器的应用研究

随着科学技术的不断发展和数字经济化时代的到来,传感器作为数字化时代的重要组成部分,扮演着越来越重要的角色。在工业生产中,传感器可用于监测生产过程中的温度、压力、流量等参数,为工业生产过程提供重要的数据支持,实现自动化控制和智能化生产,以提高生产效率和产品质量;在医疗电子领域,传感器可实现对患者生命体征的监测和记录,实现远程医疗和健康管理;在航空航天领域,传感器可用于监测飞行器的姿态、气压、温度等参数,保障飞行安全。在众多传感器中,薄膜铂电阻温度传感器因其在工业生产、医疗电子、航空航天等领域的广泛应用而备受关注。薄膜铂电阻作为温度传感器的核心敏感部件,在其应用中发挥着至关重要的作用。

铂电阻温度计自热效应对测量结果的影响

在流体测量和控制中,温度是一个关键参数,直接影响流体的密度和黏度。铂电阻温度计因精确度和稳定性较高而被广泛应用,但其自热效应可能导致测量误差。该自热效应会引起额外的热量,使流体的温度发生变化,进而影响流体的密度、黏度、流动状态等属性。本文探讨了自热效应的机理,特别是电流通过铂电阻时产生的焦耳热及对测量结果的影响。针对流体的特性,对如何选择合适的铂电阻温度计,以及如何实施相应的自热效应校正方法进行深入探讨。通过了解流体性质、选择合适的温度计型号,并采用先进的补偿技术,可以最大限度地减少自热效应对测量结果的影响。

铂电阻薄膜温度传感器设计与动态特性研究

传统铂电阻温度传感器的特性稳定,具有广泛的温度测量范围,但在瞬时变化时响应速度较慢。为此论文设计了一种薄膜型铂电阻温度传感器,该传感器由内部芯片与外部陶瓷管壳组成,利用传感器电阻值随环境温度变化而变化的原理进行测温,通过COMSOL有限元仿真验证传感器内部芯片的技术原理与参数设计的可行性,并通过工艺加工出传感器样品,该样品在经过激光加热法测试后,得到该铂电阻薄膜温度传感器响应时间为6.3ms。

高精密一体式铂电阻数字温度计的设计与试验

针对目前标准温度计价格昂贵、结构复杂、精度低等问题,本文设计了一种高精密一体式铂电阻数字温度计。首先,对铂电阻数字温度计的核心部件进行设计与选型,并对传感器接线、恒流源电路、比例测温电路等主要电路进行设计,使温度计的测温精度达到±0.05℃;然后,对高精密一体式铂电阻数字温度计进行长期稳定性和温度冲击试验,试验结果表明,在多种工况下,温度计测温精度均可达到±0.05℃,年稳定性在0.1℃内,复现性在0.05℃内;最后,对温度计进行不确定度分析,确定温度计的不确定度来源并计算出扩展不确定度,最终得出温度计扩展不确定度约为0.035℃,满足精密测温需求,可以作为常见工业温度计检定用标准器。

精密铂电阻温度计在(-80~300)℃的内插公式

本文对比了(-80~300)℃时校准精密铂电阻温度计(PPRTs)的两种内插公式,即1990年国际温标(ITS-90)中规定的偏差函数和Callendar-van Dusen(CVD)方程。实验结果表明:温度范围越宽,ITS-90偏差函数的标定效果越好;温度范围较窄,CVD方程工作更好。

一种铂电阻温度变送器的研制

针对油田油井采油过程参数在线监测系统的需求,设计了测量抽油井采油管线温度参数的智能温度变送器。该变送器采用STM32微控制器作为整个系统的控制核心,在线监测采油管道温度信息,将监测到的温度参数送入附近的控制室进行集中显示,实现参数超限报警。着重介绍了温度变送器电源管理、温度信号采集放大、环境温度采集、电池电压采集、复位、通信等关键模块的设计,给出了系统软件设计方案。该变送器具有人性化程度高、使用简单、可靠性好、温度测量精度高、通信可靠的特点,易于集成到现有的在线监测系统中。

一种基于铂电阻的硅基MEMS热式流量传感器芯片研制

针对高精度微小流量测量场合对高稳定流量计的应用需求,介绍一种基于铂电阻的硅基MEMS热式流量传感器芯片的研制。利用铂电阻作为加热和测温电阻,提升MEMS流量传感器芯片的稳定性。将铂电阻制作于悬空介质层上,提升MEMS流量传感器芯片的响应速度和灵敏度。通过有限元仿真,优化MEMS流量传感器的芯片结构,使其铂电阻TCR与响应速度都有良好表现。通过优化封装结构,封装后的MEMS流量传感器芯片在0~200mL/min范围内具有较好的稳定性和响应,测量精度小于测量值的0.8%,满足绝大部分同类流量测量的技术需求。

气温多传感器与单一铂电阻气温传感器差异分析

文章对气温多传感器与单一铂电阻气温传感器的观测数据进行了对比分析,得出气温多传感器与单一铂电阻气温传感器观测数据差异较小,可以互相替代,单一铂电阻气温传感器观测数据可作为备份数据使用。分析结果为提高气温观测效率和观测数据质量提供了理论支持。

基于铂电阻的防火系统设计与仿真

根据火灾特征中的温度特征,设计了以铂电阻为温度采集传感器的防火控制系统。该系统将铂电阻采集的温度信息通过A/D转换后送单片机处理,实时的温度信息在LCD1602液晶上显示。为了便于远距离传输,使用串口将信息发送到上位机软件,并且检测温度高于设定值时认为发生火灾,启动灭火系统。最后通过Proteus仿真,验证该系统达到设计要求。

WZP-26S型装配式铂电阻检定与校准方法的比较

介绍WZP-26S型铂电阻检定与校准的方法,并通过分析试验结果来说明两种方法的优缺点。文章对此进行了深入细致的分析和探讨,以期为相关人士提供参考和借鉴。

一种高精度薄膜铂电阻温度计测量迟滞性的研究

为了研究热迟滞性对工业铂电阻温度计测量不确定度的影响,选取了8支高精度铂电阻温度计进行实验。在-50~150℃内,选择3个温度区间,采用两种标准方法(IEC 60751,ASTM E644)测量水三相点(0.01℃)和所选温度范围内的中间点的迟滞性变化。实验结果表明:4支薄膜铂电阻温度计在两种标准方法测量下,随着温度区间跨度增大,热迟滞性影响增大,IEC 60751标准方法测量的热迟滞性最大值为14.2 mK,ASTM E644标准方法测量的热迟滞性最大值为20.5 mK;选取4支铂丝铂电阻温度计在温度范围为-50~150℃测量时,IEC 60751和ASTM E644标准方法测量的热迟滞性数据最大值分别为1.1 mK和0.9 mK;铂丝铂电阻温度计热迟滞性明显小于薄膜铂电阻温度计。

铂电阻测温的非线性补偿算法分析

针对铂电阻测温时存在的本质非线性特征,分析了产生非线性误差的主要原因,阐明了反向分度函数法、牛顿迭代法、查表法等几种主要铂电阻非线性补偿算法的原理与特点,并利用基于单片机的温度测控系统的实测数据作为样本,在Matlab仿真环境下,按不同的曲线拟合阶次和方式等条件,对这些算法的补偿误差进行了对比分析。结果表明:采用分段最小二乘曲线拟合法既简单又能有效地减少补偿误差;在相同条件下,牛顿迭代法的补偿精度高于反向分度函数法和查表法。