淺析提高工業鉑電阻溫度計的測量準確度

陳超

摘 要：溫度是對科學研究工作和工業生產中影響最大的一個因素，然而溫度的測量是一個艱巨的工作，因為溫度測量工作進行的過程中會受到各種環境因素及測量儀器自身的影響，導致結果不精準。工業上應用鉑電阻溫度計對溫度的測量結果會在設計工業鉑電阻溫度計的測量布驟、選擇需要測量的電路、矯正硬件設施、選擇微處理器ADC模式、預處理微信號等工作進行的過程中受到影響。因此，我們要尋找能有效提高工業鉑電阻溫度計測量準確度的方法。

關鍵詞：工業鉑電阻溫度計;測量準確度

一、引言

工業生產中測量溫度常用的儀器有：玻璃液體溫度計、鉑電阻溫度計、熱電力溫度計。不同種類的溫度計有他們各自的優缺點、自身材質的不同對測量結果也會造成不同程度的影響。玻璃液體溫度計的構造簡單、測量結果更清晰明了，但是它需要耗費人力記錄測量結果不能直接傳送到計算機、不能長途運輸、因為它是由玻璃制作的在運輸過程中容易破碎，因此使用它測量出來的結果誤差較大。

熱電偶溫度計構造簡單、價格低在市場上很容易買到、安裝快、能長途運輸，但它的測量需要具備冷端溫度補償費條件，操作過程麻煩。工業鉑電阻溫度計的測量范圍是-200℃～850℃，且在0℃的條件下測量的誤差為0.15℃，測量結果較穩定。工業鉑電阻溫度計對溫度的敏感度高、反應時間短、測量范圍廣、測量結果誤差小且準確有效，但它在制造時對制造材料的要求極高，造價高，提高了工業生產中的成本，很多小型工業在生產中測量溫度的時候不會選擇鉑電阻溫度計。因此，我們需要研究如何在不增加生產成本的前提下提高鉑電阻溫度計的測量準確度。

二、工業鉑電阻溫度計的原理

金屬鉑較軟、具有良好的延展性、導熱性和導電性。用其制成的工業鉑電阻溫度計能包容的熱量少、能遠距離傳輸電阻信號。不過他在使用時連接電源會使周圍環境溫度升高影響測量結果，所以需要外部電源供電。鉑電阻之所以能被作為溫度傳感器使用，是因為它作為導體時電阻值隨溫度的升高而增大。在選擇制作熱電阻的材料時要選用電阻溫度系數高的，因為電阻溫度系數越高材料的穩定性越好。基于此原理，在工業生產中使用的溫度傳感器選用純度高的鉑電阻，因為鉑電阻的純度越高它的延展性就越好。

三、用Pt100鉑電阻溫度自動測試系統檢測鉑電阻溫度計

用Pt100鉑電阻溫度測試系統檢測工業鉑電阻溫度計，對包含鉑電阻、連接線、接收板、計算器等一些零部件在內的全部測量系統進行檢測，尋找鉑電阻的線性回歸方程并畫出圖線，方便對檢測結果的檢查。根據線性回歸方程式得出的圖線修改鉑電阻溫度計的測量結果，對提高鉑電阻溫度計的測量準確度有很大的作用。容量式冷熱壓縮機就是使用Pt100鉑電阻溫度測試系統的例子，按照國家要求的GB/T《容量式冷熱壓縮機組》把每個測試結果的誤差范圍控制在0.1，用熱電力溫度計或鉑電阻溫度計測量溫度。

3.1Pt100鉑電阻的工業原理

Pt代表金屬鉑、數字代表金屬鉑作為導體時在0℃的條件下達到的電阻值、100℃的條件下阻值為135.8歐姆，作為導體它的阻值會隨著溫度的升高而增大，變化趨勢呈拋物線。市場上常見的Pt100鉑電阻的感溫部位主要由陶瓷、玻璃這類導熱性能好的材料制作。

3.2Pt100鉑電阻溫度自動檢測系統的操作要求

為了降低引線電阻對檢測工作的干擾，Pt100鉑電阻自動檢測系統使用三線接法，接線使用的信號線最好選擇帶自動屏蔽功能的三芯銅線，能屏蔽附近強電流對檢測系統的影響，降低測量結果的誤差。避免人為因素對結果造成的影響，使用計算機測試時對測量數據進行及時的保存和備份，防止數據丟失。在執行測試前對Pt100鉑電阻自動檢測系統進行反復試驗，防止在測試過程中系統出現故障，影響測試進度。

因Pt100鉑電阻受溫度的影響大，因此在檢測過程中要確保檢測系統本身的溫度是一定的，防止在工作時系統自身的溫度變化對使檢測結果失效，一旦系統本身出現故障會嚴重影響工作進度。為了提高鉑電阻溫度計測量的準確度、降低測量結果的誤差，在使用此方法的過程中要按規定操作并進行定期檢查維修，避免人工原因對機器的破壞。使機器整體整潔干凈、定時檢查電路和氣路是否被異物阻塞、找到放置機器的專區避免電和磁對操作過程產生影響。機器的接口處應該進行防水防潮措施，配備專業人員對機器進行操作和管理，嚴格按照規定進行操作。禁止在機器附近進行噪音大的工作防止對傳感器造成損傷，影響測量結果。按照以上要求進行測試，不僅能提高檢測系統本身的精準度還能使測試結果更準確。

3.3對比測驗結果，使測驗結果更具有說服力

將通過檢測系統回歸方程得出的測量結果與用其他方法得出的結果進行對比，不僅能找出數據的錯誤還能使結果更準確，更具有說服力。通過改變檢測時的溫度，不僅能提高系統本身對溫度的敏感度還能找出不符合系統回歸方程的數據，反思在檢測過程中操作的失誤之處。

四、結語

綜上，Pt100鉑電阻溫度自動檢測系統測試鉑電阻溫度計從而提高測量準確度的方法，通過檢測系統鉑電阻的線性回歸方程提高鉑電阻溫度計測量結果的精準度。有效的改善了溫度因素對工業生產的影響，另外運用此方法消耗的人力物力財力都相對較低，且達到的效果樂觀，可以應用于大多數工業生產過程中，對我國工業發展具有顯著作用。

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（東華計量測試研究院? ?江西? 南昌? ?330000）