将热电偶热电势转换成温度的一种新方法

再次，采用应变片表厨涂厨胶，再用海棉私 硅橡胶外套层密封的办法 对 于小量程传感器， 往拄由于密封 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 不 当而使精磕度明显 降 低_ xFt嘤!传感器由于结构上的原因，我们不采用 波纹管做密封套进行密封 的较好方法，经过各 种可行的密封试验，最 终选用二道胶层密封的 办法。其成本低、 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 也 简单。 ． 四、 测试结果 我们对 XFb一2O J(g传感器用标 准 法 码、 7075数字电压表、YJ 42型稳压电源进 行了测 试，结果列子表 2。从测试结果看，传感器的非 线性、不重复度、滞后指标均较好。其它指标也 都能达到表 3所列各项要求。 表 8 XFb型传感墨的技术指标 ●-_ _-●__ ___ __ _-_ ____ __ _●__ -__ ___ ___ _-__ ___ _____ ●___ __●● __● -___ _-__ ___ ____ _●_ __●__ _。。● _一 一 I 技 术 指 标 项 目 l— — 1 G缎 l M 骚 — — 一 — — !— — ——— — {— — 一——一 非线性 l ±0 05 F S - ±0．03 F S 滞后强差 I ±0 05 F S ’ ±0 03 S 重型矬误彗 O 05男 F·S f 0∞嚣 F s 妻f3orain) l±0 03 F·s l±0 03茹F s 温 零点群响 I±o。03弱F—s，℃j±0 0∞岛F-s／"C 溢艘冠敏度影响 l±0．oo5％F S／ C!±0 005：~F-0 ℃ 零 不平断输出 l ±I绍F-S I±1 F．S 绝球 阻 J 3∞OMn J 8000M0 参 考 文 献 1 夏盈豪．小量程传巷 卫； 应用．仔枣器 童 蔓¨ ， 1(】) 2 班 是，李光 台，王显跃 平污 式‘ 蝤籍设 l r与 汁 苒．计量技术，1983(4) 将热电偶热电势转换成温度的一种新方法 重庆 大学 高富强 一 、 引言 。 在温度测量、控制、校验系统 中，著采用热 电偶作为感温元件，遇到的较麻烦的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 是热 电偶产生的热 电势与所测温度是非线性函数关 系，因此，要将热电势或线性放大后的电信号 直接表示成渴度，就必需进行非线性校正 常 规仪表采用 的办法有：①对显示的模拟仪表刻 度盘进行非线性分度，从而使显示的温度与刻 度盘刻度成线性对应关系 (如动圈式温度仪表 等)：②在放大电路中设计了许多校正阿络 ， 即 对热电偶的热电势进行非线性放大，使放大后 舶 电压与温度成线性关系(如Ⅱ、Ⅲ型温度变送 器和一些数字显示仪表等)。以上两种方法共同 的皱点是精度低，虽然 目前在工业中得到了广 泛的应用，但对于一些特殊场合和应用微电脑 的温度仪表就受到根大的限剃，因此 目前在应 用微电脑的智能温度仪表中大多采用以下两种 18 线性亿方法：①计算法，即根据热电偶的分度 表，用数值分析的方法在不 同的测温范围内分 别拟合一个 T=f(E)的近似数学公式，由测得 的热电势用此公式计算出对应 的温度；②查表 法，即将热电偶分度表按一定排列写入内存，由 测得的热电势用软件搜索的方法查到对应的温 度。 以上两种方法均有较高的精度。在具有微 处理器的智能温度仪表中得到 了广泛 的应 用 值得注意的是：上面提到的公式法用一个公式 即使对问一个热电偶在整个测温范围的不同测 温段往往也不能适用，而必需化分成几个区段， 在每段备用一个近似公式，对有些热电偶在椠 个测温范围可以找到一个较好的近似公式从而 得到满意的拟合精度 (如 R型热电偶在 40O～ 1100。C之 间用 公式 T = 一2．4707112×10+ 2 9465633 × 10×E 一 3．133262× 10一 xE +6．5075717× 10～0×E — 3．9663834×10～ ×E‘ 维普资讯 http://www.cqvip.com 来拟合，可准确到±0。02lIc以内)，而对有些类 型热电偶的某些测温段却很难找到 个拟合精 度令人满意的近似公式。再就是这样的公式系 数范围较大，一般的八位微处理机的定点运算 实现比较困难，必需采用浮点运算米实现，若采 用四字节浮点数来计算，则需要数毫秒的时间 到数十毫秒的时间，占用CPU机时较多，给CPU 管理其他外设有刚会带来很大不便，计算机查 袁法可以从已知的毫伏值很快由热电偶分度表 查 出对应温度，从而可以用很少的时间得到较 高的转换精度。但是此方法赶用受到 限铷的主 要原因是：热电偶分度表数据占用内存鞍多 这 对 一个内存量本来就不多 的微电脑系统来说是 一 个不容忽视的问题。虽有人对减少热 电偶分 度表数据 占内存空间多的问题作了研究，找到 了一种热电偶分度表数据 占内存根少的查表方 法，但也是以增加查找时间作为代价的，仍不能 达到令人满意的效果。人们所希望的是将热电 偶分度表的数据经过巧妙 的变换组织成一个 占 内存空问较少的 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 ，根据测得的热 电偶热电 势能准确快速地查出对应的温度值，本文介绍 妁这种方法可供参考。 二、 占内存较少的快速查表法 前面已经介绍，查表法就是将要查找的数 据按一定的方法组织表格写入内存，然后根据 测得的热电势按某种方法查找出对应 的 温度。 最简单的一种就是将其要查找的分度表按其数 值大小排列组织表格写入内存，用线性搜索得 到结果。这种方法(在此不妨称为直接查表法) 占用 CPU的机时较少，尤其是对分搜索方法只 用十几次搜索就能在 2千多个数据中找到对应 的结果，可占用内存单元较多，以ASTME 988 钨铼 3一钨铼 25热 电偶为例，若只考虑 0"-'2300 ℃的测温范围，最大热 电势为 39．f43 每一 温度的热电势均是 5位数字的微伏值，在 8位 微处理机的 存单元中要占2个字节，共占内 存单元 2300x2=蛐o0个字节，这对内存只有 4 K字节的微电脑系统来说无法使用，对内存 只有 8 K字节的微电脑来说也显得较紧张，丽 要对内存再进行扩充显然是不合算的，也是大 多数人不愿意做的。而本文丹绍的方法只需占 较少的内存，用比上述直接查表的对分搜索方 法还要少的查找时间就能确定对应 的温度。具 休方法介绍如下。 按照人们的查表习惯，首先是对查找盼数 据进行粗搜索，如果分度表的数据按表 1型式 排列，就是先查找第一列，确定要查找温度的十 位数值，然后再进行搜索，查找温度的个位数值 和估计小数位，根据这个思维方法，我们仔细 分析了热电偶分度表效据，考虑斟擞电脑系统 内存单元少的特点，提出了两种实施可行的方 法，即组织了两种表格，按其需要将一种或两 种表格写入内存，然后对其搜索得出对应温度 值。 第一个表格按数据大小列出 l0的整 数 倍 的温度值的热电势微伏值，如表 2所示。由于每 一 个温度值对应的热 电势 都 是 5位 数 的微 伏 值，所以每个值的热电势要占两个字节的内存， 仍以钨铼热电偶为例，用对分搜索的方法进行 查表，只需要 In 2300fin 2~-．11次就能知道所 测热电势所对应温度值的十位数值。这相当于 人工查表时的粗搜索。 第二个表格是将热电偶分度表中其余数据 排列组织丽成，由于 10的整数倍拘温度值的热 电势微伏值已在第一表格中，所以这个表格中 只排列个位数是 1～9的温度值的热电势值。按 每个温度值占两个字节的内存单元计算，共需 (2300--：-230)×2=4140字节内存，显然太多， 经过对数据的分析处理，我们对这个表格的数 据只取其与其包含的 l0的整数倍的差 值如 表 3，由于这个差值都小于 255，所以存放时只占 8位微机的一个宇节内存。这样，在上述情形中 共 占内存 2070字节。使用时，先 由第一个表格 查得所测热电势对应温度的十位数值，求得差 1直c再由这十位数值算的第二个表格的入 口处， 由差值查出对应温度的个位，最后由线性插值 方法确定小数位，这一步相当人工查表的细搜 索。 下面，仍以钨镣热电偶为捌作进一步说碉。 设来 自热屯假l韵热电势信号 1 V 经过放大后 维普资讯 http://www.cqvip.com 表 1 蹙 ；o !t f， 。 { 『s l 一 ! 1 ． 一 三一_』一 —L—!一 (℃) 1— — 一一 — 一 — —————一 — — — — — 一 !— — ————=—____— —————～ ——— — 12o j 14 i 28 I t ”e I t c s l 1498『 。{ 。 l 。 ：： ： 1624 1658 I667 表 2 } 品篮 (℃ ) 』00 l10 12(1 ’ 18o 160 1 TO 1[o 19o l 电势( V) I145 l 8 1696 I840 I988 蜘8 2445 表 3 啦霞们 ( O J 21 122 l耍 1 4 】25 】2d I2 128 ! 热 】¨ ( V) I l4 8 。 l4{2 I4 14：0 I484 1498 l512 I526 1540 差他“V) J 4 I 28 2 56 70 84 98 I12 I 6 温度0蔓(。c) 131 132 I 133 】34 135 】3t； l3f 138 】0：J 热 『 势“V) I568 1582 1596 I610 1624 1638 16B8 1667 8l 差值( V) 14 28 l 42 56 70 84 99 I13 127 注：E(120)=】414~V， E(18o1 1554#V 到模／数转换电路转换为数字量仍为 1，若现测 得一热电势信号为 1640 tzV 计算机得到数字 量也为 1640，根据这一数字量在表 2中查找得 这一数字是在温度 150℃与 146。C之间，确定对 应温度值的十位数 1 3，再计算差值。130 C的热 电势为 1554，差值为 16"41--155t=87，根据这 个差值从表 3的首地址 +9×13的地址开始查 表 3，得到对应温度值的个位为 6，最后由公式 (87～84)×(99-s4)求得小数是0．2。这样很快 就知道热电势 1641对 应 的 温 度 是 13×10+6 +0．2：136．20。c 以上表格迈有一种用法，就是只用表格 2 查出对应温度值的十位数值以后，直接用线性 插值法求得个位和小数位，这对于一般工业对 象也能满足要求了，并且能节约大量的内存和 运算时间。仍以热电势是 I641 V为侧，由表 2 查得十位数值为l3，由公式算出(1641一t554)／ (1696一l554)×10=6．13，可知温度为 13x10 +6·13=136．13。C。这个方法是查表法和计算 法的结合产物，用查表法分段相 当于给分盘表 每十度分一段，每段甩线性公式拟台，算法简 单 系数范围小，不需要专门的拟台公式，一 般的八位微电脑用定点运算就能得到很 高的精 度。 三、结束语 本文介绍的方法既能有很高的转 换 精 度， 又能有很高的运算速度，同时兼顾了计算机的 内存量。本文介绍 的 方法 在 采 用 MCS一51系 列单片机系统的高精度仪 表 申，传 感 器 使 用 ASTME 988型钨铼 3一钨铼 25热电偶，s型铂 铑 10簿一铂热电偶、B型铂铑 ： 0为一铂铑 6％ 热 电偶的情况下都得到了令人满意的效果。 遗憾的是，本文介绍的采用两种表格的方 法并不是对所有热电偶都适用，对热 电势较大 维普资讯 http://www.cqvip.com 构热电偶．如热电势超过255 V／lO℃的热电假 将受到限制，而本文介绍豹采用表格 2豹方沽， 巢中了查表法和计算法妁优点，对于所有热电 偶适用，对于一般对象和工业场合也适用，并且 编制程序也方便，相信会得到广大同右的欢迎。 参 考 文 献 I[美]R -P．本尼迪克特著，周志刊等诨 温度、压力， 流量铡量基础．鹰踌工韭出版社 2-r杰 ，表承斌．一种精确 的热 f嘲 鼍 伏一温度 转 换方 法．电子技术庄用，l988(|J 陶 瓷 电 磁 流 量 计 上海 工业 自动化仪表研究所 潘祥明 主题词 肉瓷电磁流量计 尼韦尔公司 1987年在中国 申请的发明专利‘电 结构 理论 技术特点 磁流量计》CN 86 1 05077 A 中描述这样一种 测量管和电极，如图 1所示，在一个采用陶瓷作 一 、 研制背景 为测量管的电磁流量计中，插入陶瓷管的电极， 包括一个陶瓷芯棒和一个难熔金属 (铂或铂铱 在化工、冶金 矿山、造 台金)构成的导电部分，导电部分覆盖在芯棒的 纸等许多工业领域 中，经常 接触流体豹端面上。 需要解决强腐蚀和强磨损流体介质豹流量测量 伺题。这些流体介质往往是其它类型豹 流量计 无法解决流量测量的 因此人们往往选用电磁 流量计。然两，传统的电磁流量计的衬里和电极 要受到被测介质的限制，常常不能满足测量要 求 例如聚四氟乙烯衬里不耐磨损和核辐射 橡 胶衬里不耐腐蚀，也不耐被测介质的温度和压 力．因此传统的电磁流量计的应用严重地受到 被测介质物理和化学性质的限制，面本文介绍 的陶瓷电磁流量计是一种概念垒新豹 电磁流量 计，它能解决测量上的各种难题 陶瓷电磁流量计是一种采用陶瓷 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 作测 量管和电极的流量检测仪表，取代了传统的不 锈钢测量管和金属电极，因而具有极强的耐腐、 抗磨及抗棱辐射性能，对被测介质的温度和压 力也具有极高抵抗能力。它特别适用于各种强 酸、强碱及各种矿浆、泥浆、纤维浆、污水等介质 的流量测量。 业已知道联邦德国 KROHNE公司首创了 氧化铝陶瓷作为测量管的电磁流量计，并在测 量管内插入一对铂金电极；另外，日本山武·霍 削 哺 目 l 以上两种结构 中，均采用铂金作为电极材 料，然而铂的价格昂贵，使整机成本增加，对 于 生产厂和用户来说都是难于蓐受的；其次，铂虽 有良好的耐腐蚀性，但不具有抗磨性 二、结 构和理论 如图 2新示，励磁线圈中通 以矩形波恒流 电流，用以产生工作磁场；电极用于拾取感应 电 动势；外壳用酱通无缝钢管制成，其作用有二： ①保护励磁线圈和电极等内部零件：②与磁轭 一 起掏成磁路系统 其结构特征在于避 免了矽 钢片作外部磁路而使整机结构筒化，节省成本 和缩小体积。 维普资讯 http://www.cqvip.com