プラチナ抵抗高精度温度測定システム

温度は、工業生産プロセスにおいて非常に重要な測定パラメーターであり、温度測定と制御の精度は製品の生産と品質に直接影響します。測定技術の開発により、温度測定精度の需要も増加しています。たとえば、化学産業におけるアルカリの共同生産では、{{{0}}} 2度で温度差を制御する必要があります。クロマトグラフの作業範囲内では、0.05度を超える温度測定が必要です。プラチナ抵抗温度センサーは、高精度、良好な直線性、応答速度の高速、その他多くの利点により、産業精度測定システムの理想的な温度測定要素として広く使用されています。高精度温度測定にプラチナ抵抗器を使用するには、鉛抵抗、自己加熱効果成分のドリフト、ノイズ干渉など、いくつかの技術的な困難を克服する必要があります。
温度測定要素としてプラチナ抵抗を使用した高精度温度測定スキームは、プラチナ抵抗温度測定におけるハードウェア回路の基本的な要件を解決しますが、測定精度は低いです。 Fang Yixi et al。 [3] 3つのワイヤプラチナ抵抗器の定電流源によって駆動される高精度温度測定システムを設計しました。これは、測定誤差と温度ドリフトに適したキャリブレーション方法を提供しますが、温度測定に対する鉛抵抗の影響を効果的に解決しません。 Wang Guoding et al。 [4]は、プラチナ抵抗の鉛抵抗と自己加熱効果を効果的に解決する4つのワイヤプラチナ抵抗測定法を1つのワイヤプラチナ抵抗測定方法を提案しました。ただし、実際のアプリケーションでのシステム測定に対する外部干渉の影響を詳細に分析しませんでしたし、対応する抑制測定も提供しませんでした。
マイクロ電流駆動の4ワイヤプラチナ抵抗PT100を使用した温度測定スキームは、鉛抵抗によって引き起こされるエラーを完全に排除し、自己加熱効果を効果的に減らし、ソフトウェアとハ​​ードウェアアンチインターファレンスフィルタリングテクノロジーを使用してノイズを減らし、干渉を抑制し、システムエラーを減らすことにより、システムの測定精度と安定性を改善できます。
1プラチナ抵抗高精度温度測定システム
プラチナ抵抗PT100は、温度とともに変化するプラチナ（PT）金属の抵抗値の物理的特性を利用することにより作られた温度センサーです。温度測定の温度測定要素としてPT100を使用する鍵は、PT100の抵抗値を正確に測定することです。
PT100の温度特性によれば、4ワイヤプラチナ抵抗PT100高精度温度測定システムを図1に示します。システムは、主に定電源駆動回路、4ワイヤプラチナ抵抗界面回路、および機器アンプ、および回路はアンチエイリアスフィルター回路、サンプルとA/Dのサンプリング回路で構成されています。システムが正常に温度を測定している場合、定電流がPT100を通過して対応する電圧信号を生成します。この機器は、最初にアンプ回路を使用して共通モードの干渉を削除し、適切に増幅します。次に、高頻度の高調波は、アンチエイリアシングフィルター回路とサンプルと保持回路を介して除去され、高精度A/Dコンバーターに入力されます。 A/D変換後のデジタル信号は、デジタルフィルタリングのためにマイクロコントローラーシステムに供給され、最後に真の温度は式で計算されます。