隨著科技的進步、工業(yè)的發(fā)展，溫度的測量和控制對于相關儀器、設備的正常運行具有重大意義，所以測溫、控溫技術的發(fā)展對于工業(yè)化具有很大的促進作用，在化工產(chǎn)業(yè)的石油產(chǎn)品運動粘度檢測中，恒溫水浴同樣需要高精度的檢測與控制。PT100傳感器在測溫領域具有精度高、穩(wěn)定性好、可靠性強等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)化及實驗儀器中。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溫方法，使用PID調(diào)節(jié)、smith預估算法補償?shù)?/span>精準控溫的系統(tǒng)設計。該設計可明顯提高溫度測量精度和控制精度，確保恒溫水浴溫度保持在設定值±0.1℃范圍內(nèi)。
表１ 溫度測量數(shù)學建模
1 溫度測量方法
PT100電阻的電阻值和溫度具有線性關系 ，不同的溫度會轉(zhuǎn)換成PT100兩端不同的電壓信號，電壓信號通過A/D轉(zhuǎn)換得到對應的A/D值，所以可以根據(jù)電路中實測的A/D值以查表的方式計算相應的溫度值。在較大的溫度范圍內(nèi)，PT100電阻與溫度的線性關系不一致，而在某段小范圍內(nèi)，兩者的線性關系較好，因此，在系統(tǒng)中采用查表與分段數(shù)學建模相結(jié)合的方法計算得出較精確的溫度值。算法將測溫范圍 分 成0℃~30℃，31℃~60℃，61℃～100℃3段。在每段溫度區(qū)間內(nèi)，對A/D采集到的電壓溫度信號值的大小與PT100阻值大小的關系根據(jù)實際情況進行數(shù)學建模。分段數(shù)學模型如表１所示。根據(jù)此數(shù)學模型得到測量理論誤差小于0.1℃，實際測量過程中溫度最大偏差量也小于0.1℃，滿足系統(tǒng)測量精度要求。
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