PT100温度传感器的正温度系数补偿

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1、PT100温度传感器的正温度系数补偿摘要：本文回顾了通用温度传感器的主要特性，重点介绍RTDPT100温度传感器，并提供了一种简单的方法对PT100输出信号进行线性化处理和调理。温度是非常重要的物理参数，热电偶和热敏电阻(RTD)适合大多数高温测量，但设计人员必须为特定的应用选择恰当的传感器，表1提供了常用传感器的选择指南。表1.传感器特性FeatureThermocoupleRTDResponsetimeBetterMaximumtemperatureHigherRuggednessBetterCostefficiencyBetterAccurac

2、yBetterLong-termstabilityBetterStandardizationBetterRTD具有较高的精度，工作温度范围：-200°C至+850°C。它们还具有较好的长期稳定性，利用适当的数据处理设备就可以传输、显示并记录其温度输出。因为热敏电阻的阻值和温度呈正比关系，设计人员只需将已知电流流过该电阻就可以得到与温度成正比的输出电压。根据已知的电阻-温度关系，就可以计算出被测温度值。电阻值随温度的变化称为“电阻的温度系数”，绝大多数金属材料的温度系数都是正数，而且许多纯金属材料的温度系数在一定温度范围内保持恒定。所以，热敏电阻是一种

3、稳定的高精度、并具有线性响应的温度检测器。具体应用中选用哪一种金属材料(铂、铜、镍等)取决于被测温度范围。铂电阻在0°C的标称电阻值是100Ω，尽管RTD是一种标准化器件，但在世界各地有多种不同的标准。这样，当同一标准的RTD用在不同标准的仪表设计中时将会产生问题。表2.铂电阻RTD的公共标准*ALPHA(α):AverageNominalOrganizationStandardTemperatureCoefficientofResistanceat0°CResistance(/°C)(Ω)BritishStandardBS1904:19840.00

4、3850100DeutschenInstitutfürDIN43760:19800.003850100NormungInternationalIEC751:1995Electrotechnical0.00385055100(Amend.2)CommissionScientificApparatusSAMA0.00392398.129ManufacturersofAmericaRC-4-1966JapaneseStandardJISC1604-19810.003916100AmericanSocietyforASTME11370.00385055100

5、TestingandMaterials*SensingDevices,Inc.生产满足上述标准的铂电阻RTD。铂金属的长期稳定性、可重复操作性、快速响应及较宽的工作温度范围等特性使其能够适合多种应用。因此，铂电阻RTD是温度测量中最稳定的标准器件。以下公式描述了PT100RTD的特性，显然它的温度与电阻呈非线性关系：RT=R0(1+AT+BT²+C(T-100)T³)其中：A=3.9083E-3B=-5.775E-7C=-4.183E-12(低于0°C时)或0(高于0°C时)。表3是表格形式。表3.电阻/温度表**，385铂电阻，0°C时为100.0

6、Ω°C0123456789-10060.26-9064.363.8963.4963.0862.6862.2861.8761.4661.0660.66-8068.3267.9267.5267.1266.7266.3165.9165.5165.164.7-7072.3371.9371.5371.1370.7370.3369.9369.5369.1368.73-6076.3375.9375.5375.1374.7374.3373.9373.5373.1372.73-5080.3179.9179.5179.1278.7278.3277.9277.5277.1

7、276.73°C0123456789-4084.2783.8883.4883.0882.6982.2981.981.581.180.7-3088.2287.8387.4387.0486.6486.2585.8585.4685.0684.67-2092.1691.7791.3790.9890.5990.1989.889.489.0188.62-1096.0995.6995.394.9194.5294.1293.7393.3492.9592.55010099.6199.2298.8398.4498.0497.6597.2696.8796.48°C0123

8、4567890100100.39100.78101.17101.56101.95102.34102.7310