控温仪表温度传感元件热电阻温度的补偿

耿娜(大庆炼化公司聚丙烯厂控制车间,黑龙江 大庆 163411)

1 有关控温仪表温度传感元件热电阻的概述

随着控温仪表在桥路测量中的广泛运用，通常情况下，控温仪表温度传感元件的热电阻的阻值与传感元件在温度关系上呈现出抛物线的关系。在控温仪表测量桥路中的温度传感元件热电阻的阻值与桥路的输出偏差毫伏电压往往呈现直线关系，因而仪表测量与控温的热力阻阻值间存在着较大的差异。在实践中，如果推广控温仪表中铂电阻温度传感元件的应用，充分利用运算放大器较高的反馈性质和开环放大的深度和倍数，这有利于实现对整个动态形式的控温仪表温度传感元件热阻值变化进行有效的监督管理和控制工作，控温仪表传感元件的输出反馈电阻与输入电阻之间的比例与放大器的输出和输入关系联系十分密切。[1]为了实现控温仪表传感元件铂电阻的温度补偿，防止测量桥路的偏差输出，放大器的电压输入输出与测量桥路的铂电阻的阻值成正比，进而实现反馈电阻与测量桥路铂电阻的阻值和温度呈现抛物线的关系，有利于实现仪表控温范围的合理调整和电阻温度的有效补偿。而且控温仪表的热电阻一般用二次方程表示热电阻，进而实现控温仪表的热电阻温度。

2 控温仪表温度传感元件热电阻温度补偿的意义

控温仪表温度传感元件是由多种热电阻组合而成的能够为社会的生产生活提供有利的条件。根据控温仪表的整体性能将其划分为能够使放大器实现桥路温度的测量、控制、保护及检测，进而实现控温仪表传感元件温度的合理分配、传输及变换。由于现阶段控温仪表温度传感元件的安装和检修计划存在一些技术管理责任淡化、元件的使用寿命缩短等弊端，因而控温仪表温度传感元件的热电阻温度的补偿能够使控温仪表测量能够正常运行的重要环节，做好控温仪表温度的温度测量工作是保障仪表桥路温度测量正常开展的关键。这不仅有利于提高控温仪表测量仪器的运行效率，还有利于增强控温仪表运行的经济性和可靠性，保证控温仪表温度测量的安全运行，进而有利于提高仪表测量单位的经济效益，进而实现热电阻的温度测量过程中电桥与热电阻非线性之间的平衡，降低电桥与热电阻的非线性对测量结果造成一定程度的影响，为了弥补控温仪表温度传感元件热电阻温度，笔者利用铂电阻温度传感元件，在控温仪表的控温范围内，通过调整仪表测量电路从而实现铂电阻的温度补偿。

3 控温仪表在测量电路的过程中存在的问题

通常来说，控温仪表温度传感元件热电阻的阻值与其温度直接呈现抛物线形状，且阻值与温度具有直接的关系。然而实践中控温仪表在测量电路的过程中，往往存在热阻值与测量温度之间的误差，使得控温仪表温度传感元件热电阻的阻值与温度呈正比例，因此，我们需要通过具有高的开环放大倍数和深度对运算放大器所具有的负反馈性质进行深入探讨，降低控温仪表在线路测量中出现的误差。由于控温仪表温度传感元件热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成，测量中容易出现热电阻与温度变送器连接不好，电阻温度转换为标准电流信号输出的效率比较低等问题。此外，在工业用热电阻安装生产的现场，往往与热阻值控制室存在一定的距离，导致热电阻的引线对热阻值温度的测量结果产生较大的影响。

4 优化控温仪表温度传感元件热电阻温度补偿的策略

由于国标控温仪表温度传感元件热电阻的引线主要有二线制、三线制、四线制这三种方式。为了消除控温仪表温度传感元件热电阻随着环境温度变化和导线电阻而产生的温度测量误差。由于测量热电阻温度的电路一般是不平衡电桥，因而在测量温度的过程中优化作为电桥的一个重要桥臂的热电阻测量精准度，增强控温仪表温度传感元件热电阻导线的接性，进而降低热电阻温度测量的误差。在测量过程中还应当优化选型材料，型号分度号测温范围℃测温点数保护管材料主要有WRN-230D K 0-1000 2-12、GH30300-800 1Ci18Ni9Ni、WRE-230D E 0-600 1Ci18Ni9Ni、WRN-430D K 0-1000 GH30300-800 1Ci18Ni9Ni 和WRE-430D E 0-600 Ci18Ni9Ni 这四种。[2]同时采购人员应当综合考虑控温仪表电阻值的型号、分度号、测量精度等级、热电偶点数、温度测量的安装固定形式、保护管材质的长度或插入深度，认真签订热电偶I 级订货协议、保护管其余材质订货协议，测量人员应当按照相关协议做好控温仪表温度传感元件热电阻外保护管，安装好控温仪表热电阻的相关设备，固定控温测量仪表的螺纹和测温点数，进而实现控温仪表温度测量过程中出现的测量误差。

[1]严琦.浅析控温仪表温度传感元件热电阻的温度补偿[J].环境技术，2012，(2)：122-123.

[2]王玉莹.浅析控温仪表温度传感元件热电阻测量技术分析[J].中国新技术新产品，2013，(5)：201-202.