本發(fā)明屬于熱電阻測(cè)溫儀的誤差測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熱電阻測(cè)溫儀的誤差測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

熱電阻傳感器是一種電阻值隨環(huán)境溫度變化而改變的溫度傳感器，通過對(duì)其電阻值測(cè)量即可得到對(duì)應(yīng)的溫度值。熱電阻測(cè)溫儀主要由熱電阻傳感器、測(cè)溫裝置和引線組成。熱電阻傳感器測(cè)量時(shí)儀器與傳感器距離較遠(yuǎn)的情況下必須用較長(zhǎng)的引線將測(cè)量值傳到儀器，所具有的引線電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不容忽視，因此得到的測(cè)量誤差包括熱電阻傳感器的誤差、引線誤差及測(cè)量?jī)x誤差三部分組成。使用中對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)的誤差要通常要精確至0.01℃，對(duì)熱電阻、引線、測(cè)溫儀的精度都提出了較高的要求，在研制過程中需要逐一定位各部分的誤差指標(biāo)以滿足總體指標(biāo)要求。因?yàn)闊犭娮柚禃?huì)隨著環(huán)境溫度存在實(shí)時(shí)變化，要精準(zhǔn)定位引線、測(cè)溫裝置的誤差，首先要保證熱電阻處在恒溫環(huán)境中，這就大大增加了系統(tǒng)測(cè)試的復(fù)雜度和成本。本發(fā)明研制了一種熱電阻測(cè)溫儀的誤差測(cè)量方法，不僅構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉，而且靈活性強(qiáng)，對(duì)兩線制、三線制、四線制測(cè)溫儀都有很好的通用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是：提供一種熱電阻測(cè)溫儀的誤差測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)在不具備恒溫環(huán)境的條件下，分別對(duì)熱電阻測(cè)溫儀中的測(cè)溫裝置和引線的誤差進(jìn)行分析和測(cè)量，從而能夠更加精準(zhǔn)的定位誤差來(lái)源。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種熱電阻測(cè)溫儀的誤差測(cè)量方法，所述熱電阻測(cè)溫儀包括：熱電阻傳感器、引線、測(cè)溫裝置和計(jì)算機(jī)，引線連接熱電阻傳感器和測(cè)溫裝置，測(cè)溫裝置將測(cè)得數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)；利用測(cè)溫傳感器模擬器替代熱電阻傳感器，通過改變測(cè)溫傳感器模擬器中可調(diào)電阻器的阻值模擬熱電測(cè)溫傳感器模擬器阻傳感器的變化；測(cè)溫傳感器模擬器連接測(cè)溫裝置，萬(wàn)用表連接測(cè)溫傳感器模擬器，測(cè)量測(cè)溫裝置的誤差；測(cè)溫傳感器模擬器連接引線，萬(wàn)用表連接測(cè)溫傳感器模擬器，結(jié)合測(cè)溫裝置的誤差，測(cè)得引線誤差。

其中，所述測(cè)溫傳感器模擬器包括串聯(lián)的可調(diào)電阻器r1、保護(hù)電阻r2，可調(diào)電阻器r1、保護(hù)電阻r2分別連接連接器x1，可調(diào)電阻器r1的可調(diào)端上設(shè)置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)阻值的第二測(cè)試點(diǎn)t2，保護(hù)電阻r2一端設(shè)置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)阻值的第一測(cè)試點(diǎn)t1。

其中，所述可調(diào)電阻器r1一端3與保護(hù)電阻r2連接，可調(diào)端引出兩根引線連接到連接器x1第3、第4管腳上和第二測(cè)試點(diǎn)t2上；

所述保護(hù)電阻r2一端與可調(diào)電阻器r1一端3連接，另一端引出兩根引線連接到連接器x1第1、第2管腳上、第一測(cè)試點(diǎn)t1上；

所述連接器x1的第1、第2管腳與保護(hù)電阻r2一端相連，連接器x1的第3、第4管腳與可調(diào)電阻器r1可調(diào)端相連；

所述第一測(cè)試點(diǎn)t1與保護(hù)電阻r2一端相連；

所述第二測(cè)試點(diǎn)t2與可調(diào)電阻器r1可調(diào)端相連。

其中，所述可調(diào)電阻器r1一端3與保護(hù)電阻r2連接，可調(diào)端引出一根引線連接到連接器x1第3管腳上和第二測(cè)試點(diǎn)t2上；

所述保護(hù)電阻r2一端與可調(diào)電阻器r1一端3連接，另一端引出一根引線連接到連接器x1第1管腳上、第一測(cè)試點(diǎn)t1上；

所述連接器x1的第1管腳與保護(hù)電阻r2一端相連，連接器x1的第3管腳與可調(diào)電阻器r1可調(diào)端相連；

所述第一測(cè)試點(diǎn)t1與保護(hù)電阻r2一端相連；

所述第二測(cè)試點(diǎn)t2與可調(diào)電阻器r1可調(diào)端相連。

其中，所述可調(diào)電阻器r1一端3與保護(hù)電阻r2連接，可調(diào)端引出兩根引線連接到連接器x1第3、第4管腳上和第二測(cè)試點(diǎn)t2上；

所述保護(hù)電阻r2一端與可調(diào)電阻器r1一端3連接，另一端引出一根引線連接到連接器x1第1管腳上、第一測(cè)試點(diǎn)t1上；

所述連接器x1的第1管腳與保護(hù)電阻r2一端相連，連接器x1的第3、第4管腳與可調(diào)電阻器r1可調(diào)端相連；

所述第一測(cè)試點(diǎn)t1與保護(hù)電阻r2一端相連；

所述第二測(cè)試點(diǎn)t2與可調(diào)電阻器r1可調(diào)端相連。

其中，所述可調(diào)電阻器r1一端3與保護(hù)電阻r2連接，可調(diào)端引出一根引線連接到連接器x1第3管腳上和第二測(cè)試點(diǎn)t2上；

所述保護(hù)電阻r2一端與可調(diào)電阻器r1一端3連接，另一端引出兩根引線連接到連接器x1第1、第2管腳上、第一測(cè)試點(diǎn)t1上；

所述連接器x1的第1、第2管腳與保護(hù)電阻r2一端相連，連接器x1的第3管腳與可調(diào)電阻器r1可調(diào)端相連；

所述第一測(cè)試點(diǎn)t1與保護(hù)電阻r2一端相連；

所述第二測(cè)試點(diǎn)t2與可調(diào)電阻器r1可調(diào)端相連。

其中，所述可調(diào)電阻器r1的溫度電阻系數(shù)小于0.6×10^-3/℃。

其中，所述可調(diào)電阻器阻值的選取為：大于2倍的熱電阻傳感器的標(biāo)準(zhǔn)阻值；所述保護(hù)電阻阻值的選取為熱電阻傳感器的標(biāo)準(zhǔn)阻值的80％。

其中，測(cè)量測(cè)溫裝置的誤差的過程為：將測(cè)溫裝置的連接引線斷開，接入測(cè)溫傳感器模擬器，測(cè)溫傳感器模擬器的第一測(cè)試點(diǎn)t1、第二測(cè)試點(diǎn)t2分別連接萬(wàn)用表的兩端，對(duì)測(cè)溫傳感器模擬器的阻值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；萬(wàn)用表的數(shù)據(jù)作為電阻標(biāo)準(zhǔn)值q標(biāo)準(zhǔn)1，計(jì)算機(jī)采集到測(cè)溫裝置的數(shù)據(jù)為測(cè)量值q測(cè)量1，將測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相減即為測(cè)量裝置的誤差，即測(cè)量裝置誤差δ1＝q測(cè)量1-q標(biāo)準(zhǔn)1。

其中，測(cè)量連接引線的相對(duì)誤差的過程為：將連接引線與熱電阻傳感器斷開，接入測(cè)溫傳感器模擬器，測(cè)溫傳感器模擬器的第一測(cè)試點(diǎn)t1、第二測(cè)試點(diǎn)t2分別連接萬(wàn)用表的兩端，對(duì)測(cè)溫傳感器模擬器的阻值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；萬(wàn)用表的數(shù)據(jù)作為電阻標(biāo)準(zhǔn)值q標(biāo)準(zhǔn)2，計(jì)算機(jī)采集到測(cè)溫裝置的數(shù)據(jù)為測(cè)量值q測(cè)量2，將測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相減即為測(cè)量裝置和引線的誤差和，即測(cè)量裝置誤差δ1+引線誤差δ2＝q測(cè)量2-q標(biāo)準(zhǔn)2，故引線誤差δ2＝(q測(cè)量2-q標(biāo)準(zhǔn)2)-(q測(cè)量1-q標(biāo)準(zhǔn)1)。

(三)有益效果

上述技術(shù)方案所提供的熱電阻測(cè)溫儀的誤差測(cè)量方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，操作簡(jiǎn)便實(shí)用，成本低廉，可以實(shí)現(xiàn)熱電阻測(cè)溫儀各組成部分相對(duì)誤差的精準(zhǔn)測(cè)量。

附圖說明

圖1是一種熱電阻測(cè)溫儀的誤差測(cè)量方法示意圖。

圖2是測(cè)溫傳感器模擬器原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

利用測(cè)溫傳感器模擬器替代熱電阻傳感器，通過改變測(cè)溫傳感器模擬器中可調(diào)電阻器的阻值來(lái)模擬熱電阻傳感器的變化。測(cè)溫傳感器模擬器中可調(diào)電阻器的溫度電阻系數(shù)小于0.6×10^-3/℃，因此在室內(nèi)正常測(cè)試環(huán)境溫度變化±1℃的條件下，可調(diào)電阻器的溫度電阻變化量小于0.0012ω，對(duì)于精度要求0.01℃(可調(diào)電阻器的電阻變化量為1.2×10^-5ω)的系統(tǒng)來(lái)說可以忽略其誤差，相當(dāng)于模擬測(cè)量引線、測(cè)溫裝置誤差時(shí)的恒溫環(huán)境。

測(cè)溫傳感器模擬器中，r2＝80％r，r1＝200％r，r為測(cè)溫傳感器所采用電阻的阻值。

萬(wàn)用表讀取測(cè)溫傳感器模擬器的電阻值r0，計(jì)算機(jī)顯示測(cè)溫裝置采集到的測(cè)溫傳感器模擬器的電阻值r3，r3-r0，即得到測(cè)溫裝置的誤差。

本實(shí)施例中，熱電阻傳感器-引線-測(cè)溫裝置之間采用的連線方式不同，分為二線制、三線制、四線制，本發(fā)明對(duì)三種引線方式均可適用，并清楚的做出引線標(biāo)識(shí)，方便用戶進(jìn)行選擇。

一般測(cè)溫儀采用恒流源的方式進(jìn)行測(cè)溫，測(cè)溫傳感器模擬器中將可調(diào)電阻器串聯(lián)了固定阻值的電阻器，對(duì)測(cè)溫儀進(jìn)行短路保護(hù)。同樣的，保護(hù)電阻器的溫度電阻系數(shù)小于0.6×10^-3/℃，因此在室內(nèi)正常測(cè)試環(huán)境溫度變化±1℃的條件下，可以忽略其誤差。

本實(shí)施例測(cè)溫傳感器模擬器包括可調(diào)電阻器、保護(hù)電阻、連接器x1和兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)組成，連接方式為：

所述可調(diào)電阻器一端3與保護(hù)電阻連接，可調(diào)端引出兩根引線連接到連接器x1第3、第4管腳上和第二測(cè)試點(diǎn)t2上；

所述保護(hù)電阻一端與可調(diào)電阻器一端3連接，另一端引出兩根引線連接到連接器x1第1、第2管腳上、測(cè)試點(diǎn)t1上；

所述連接器x1的第1、第2管腳與保護(hù)電阻一端相連，連接器x1的第3、第4管腳與可調(diào)電阻可調(diào)端相連；

所述測(cè)試點(diǎn)t1與保護(hù)電阻一端相連；

所述測(cè)試點(diǎn)t2與可調(diào)電阻器可調(diào)端相連。

本發(fā)明的測(cè)溫傳感器模擬器各部分主要功能如下：

所述可調(diào)電阻器用于模擬熱電阻傳感器，其溫度電阻系數(shù)非常小，可以模擬測(cè)溫傳感器的恒溫環(huán)境，調(diào)整其阻值可以模擬測(cè)溫傳感器不同溫度環(huán)境下的輸出；可調(diào)電阻器阻值的選取為：大于2倍的熱電阻傳感器的標(biāo)準(zhǔn)阻值。

所述保護(hù)電阻用于防止當(dāng)可調(diào)電阻器調(diào)節(jié)接近至0ω附近時(shí)，電路相當(dāng)于短路引起測(cè)溫儀損壞。增加保護(hù)電阻后，在可調(diào)電阻器調(diào)至0ω時(shí)，測(cè)溫裝置的測(cè)試回路上仍然有負(fù)載，從而對(duì)測(cè)溫裝置起到保護(hù)作用。保護(hù)電阻阻值的選取為熱電阻傳感器的標(biāo)準(zhǔn)阻值的80％。

所述引線用于滿足不同測(cè)溫裝置連線方式的需要。

所述兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)當(dāng)前測(cè)溫裝置的負(fù)載電阻，即可調(diào)電阻器和保護(hù)電阻的串聯(lián)阻值。

本測(cè)量方法測(cè)量的對(duì)象為測(cè)溫儀中連接引線、測(cè)溫裝置的誤差。

1、測(cè)量測(cè)溫裝置的誤差，如圖1所示，將測(cè)溫裝置的連接引線斷開，選擇相應(yīng)的接線方式(兩線制接入線序1、2；三線制接入線序1、2、3；四線制接入線序1、2、3、4)接入測(cè)溫傳感器模擬器，測(cè)溫傳感器模擬器的測(cè)試點(diǎn)t1、t2分別連接萬(wàn)用表的兩端，對(duì)測(cè)溫傳感器模擬器的阻值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。根據(jù)不同系統(tǒng)的需要，可采集不同測(cè)試范圍的測(cè)試數(shù)據(jù)，萬(wàn)用表的數(shù)據(jù)作為電阻標(biāo)準(zhǔn)值q標(biāo)準(zhǔn)1，計(jì)算機(jī)采集到測(cè)溫裝置的數(shù)據(jù)為測(cè)量值q測(cè)量1，將測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相減即為測(cè)量裝置的誤差，即測(cè)量裝置誤差δ1＝q測(cè)量1-q標(biāo)準(zhǔn)1。

2、測(cè)量連接引線的的相對(duì)誤差，如圖1所示，將連接引線與測(cè)溫傳感器斷開，選擇相應(yīng)的接線方式(兩線制接入線序1、2；三線制接入線序1、2、3；四線制接入線序1、2、3、4)接入測(cè)溫傳感器模擬器，測(cè)溫傳感器模擬器的測(cè)試點(diǎn)t1、t2分別連接萬(wàn)用表的兩端，對(duì)測(cè)溫傳感器模擬器的阻值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。萬(wàn)用表的數(shù)據(jù)作為電阻標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算機(jī)采集到測(cè)溫儀的數(shù)據(jù)為測(cè)量值，根據(jù)不同系統(tǒng)的需要，可采集不同測(cè)試范圍的測(cè)試數(shù)據(jù)。萬(wàn)用表的數(shù)據(jù)作為電阻標(biāo)準(zhǔn)值q標(biāo)準(zhǔn)2，計(jì)算機(jī)采集到測(cè)溫裝置的數(shù)據(jù)為測(cè)量值q測(cè)量2，將測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相減即為測(cè)量裝置和引線的誤差和，即測(cè)量裝置誤差δ1+引線誤差δ2＝q測(cè)量2-q標(biāo)準(zhǔn)2，故引線引線誤差δ2＝(q測(cè)量2-q標(biāo)準(zhǔn)2)-(q測(cè)量1-q標(biāo)準(zhǔn)1)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。