隨著科技的進(jìn)步、工業(yè)的發(fā)展，溫度的測(cè)量和控制對(duì)于相關(guān)儀器、設(shè)備的正常運(yùn)行具有重大意義，所以測(cè)溫、控溫技術(shù)的發(fā)展對(duì)于工業(yè)化具有很大的促進(jìn)作用，在化工產(chǎn)業(yè)的石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度檢測(cè)中，恒溫水浴同樣需要高精度的檢測(cè)與控制。PT100傳感器在測(cè)溫領(lǐng)域具有精度高、穩(wěn)定性好、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)化及實(shí)驗(yàn)儀器中。因此，上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司在本文提出了采用查表方式的測(cè)溫方法，使用PID調(diào)節(jié)、smith預(yù)估算法補(bǔ)償?shù)?/span>精準(zhǔn)控溫的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)可明顯提高溫度測(cè)量精度和控制精度，確保恒溫水浴溫度保持在設(shè)定值±0.1℃范圍內(nèi)。
表１ 溫度測(cè)量數(shù)學(xué)建模
1 溫度測(cè)量方法
PT100電阻的電阻值和溫度具有線性關(guān)系 ，不同的溫度會(huì)轉(zhuǎn)換成PT100兩端不同的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的A/D值，所以可以根據(jù)電路中實(shí)測(cè)的A/D值以查表的方式計(jì)算相應(yīng)的溫度值。在較大的溫度范圍內(nèi)，PT100電阻與溫度的線性關(guān)系不一致，而在某段小范圍內(nèi)，兩者的線性關(guān)系較好，因此，在系統(tǒng)中采用查表與分段數(shù)學(xué)建模相結(jié)合的方法計(jì)算得出較精確的溫度值。算法將測(cè)溫范圍 分 成0℃~30℃，31℃~60℃，61℃～100℃3段。在每段溫度區(qū)間內(nèi)，對(duì)A/D采集到的電壓溫度信號(hào)值的大小與PT100阻值大小的關(guān)系根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。分段數(shù)學(xué)模型如表１所示。根據(jù)此數(shù)學(xué)模型得到測(cè)量理論誤差小于0.1℃，實(shí)際測(cè)量過(guò)程中溫度最大偏差量也小于0.1℃，滿足系統(tǒng)測(cè)量精度要求。
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