精密電阻設(shè)計(jì)精密溫度測(cè)量系統(tǒng)采用開(kāi)爾文電路
來(lái)源：萬(wàn)利隆電子 人氣：發(fā)布時(shí)間：2020-03-02
精密電阻采用開(kāi)爾文電路消除了導(dǎo)線(xiàn)電阻對(duì)溫度測(cè)量結(jié)果的影響，并針對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)爾文電路存在恒流源的長(zhǎng)期穩(wěn)定性要求過(guò)高難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，研究了基于高精度基準(zhǔn)電阻的改進(jìn)型開(kāi)爾文電路溫度測(cè)量方法，以較易實(shí)現(xiàn)的參考電阻的長(zhǎng)期穩(wěn)定性要求代替恒流源的長(zhǎng)期穩(wěn)定性要求；
開(kāi)爾文電路針對(duì)傳統(tǒng)測(cè)溫電路中熱電動(dòng)勢(shì)難以確定和消除的問(wèn)題，研究了基于雙向恒流源的溫度測(cè)量方法，根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)在電流方向不同時(shí)，熱電動(dòng)勢(shì)方向大小均不變的特點(diǎn)，將測(cè)得的電阻正向電壓與負(fù)向電壓相減，從而從原理上消除了熱電動(dòng)勢(shì)對(duì)溫度測(cè)量的影響；針對(duì)精密鉑電阻自熱效應(yīng)對(duì)測(cè)量精度的影響，采用的小激勵(lì)電流，減小鉑電阻的功耗，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的大面積均勻傳熱散熱結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)散熱效率、減小鉑電阻自熱效應(yīng)對(duì)溫度測(cè)量的影響至可忽略的程度；
精密電阻在0.5mA針對(duì)測(cè)溫電路中存在的共模及差模干擾問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化電路板設(shè)計(jì)、使用濾波電路、屏蔽電纜及其驅(qū)動(dòng)電路、電磁干擾屏蔽層，抑制了共模、差模噪聲對(duì)測(cè)量信號(hào)的干擾，提高了測(cè)溫精度。
根據(jù)基于雙向恒流源和基準(zhǔn)電阻的精密溫度測(cè)量方案，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊、有源濾波電路、屏蔽電纜驅(qū)動(dòng)電路、基于DSP的高精度數(shù)據(jù)采集及控制電路，可實(shí)現(xiàn)高精度的信號(hào)放大、整形、濾波及屏蔽噪聲的功能，保證了信號(hào)前級(jí)處理精度，利用24位高速A/D對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，同時(shí)利用軟件算法進(jìn)行采樣數(shù)據(jù)的中位值平均濾波并進(jìn)行鉑電阻的非線(xiàn)性特性擬合，保證了溫度測(cè)量的精度和分辨率。
精密電阻測(cè)量方案和硬件電路的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并對(duì)精密電阻設(shè)計(jì)的精密溫度測(cè)量系統(tǒng)的各模塊性能和溫度測(cè)量精度進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)及誤差分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本系統(tǒng)溫度測(cè)量不確定度達(dá)到0。037℃，測(cè)量分辨率達(dá)0。004℃，測(cè)量穩(wěn)定性為/3h。±0。003℃。
此文關(guān)鍵詞：精密電阻
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