令白电阻感温兀件特性数据研究
贾博，杨俊羞，孙瑜
(中国飞行试验研究院测控设备研究所，陕西榆林，710889 )
摘要：本文通过对怕电阻温度特性的分析和大量试验数据统计验证，设计了一套在温度特性数据测量时检查数据误差的分度 表，将对应温度点测量数值与计算分度表的数值进行对比分析，判断数据的准确性和误差情况。分度表的数据还可对变换器的 信号校正提供参考。
关键词：温度测量；误差；数据分析；分度表
Study on the characteristic data of platinum resistance
temperature sensor
Jia Bo, Yang Junlei, Sun Yu
(Research Institute of measurement and control equipment of Chinese Flight Test
Establishment, Yulin Shanxi, 710889)
AbstractrThrough statistical validation for the platinum resistance temperature characteristics analysis
and test data, design a set of inspection data error in the measurement of the temperature characteristics of the data indexing table, the corresponding temperature measurements and numerical calculation of the indexing table are analyzed, and the accuracy of error judgment data. The data of the indexing table can also provide reference for the signal correction of the converter.Keywords: temperature measurement; error; data analysis; indexing table
〇引言
某型总温测量装置由总温传感器和总温变换器组成，总温 传感器的感温元件选用怕电阻丝进行温度测量，具有抗干扰能力 强、输出稳定、可靠、动态响应快等优点。由使用需求、制作材料及 工艺影响，制作的感温元件温度特性数据一致性存在偏差，感温 元件的电阻值测量准确性无法通过测量数据直观的判断,对于工 艺制作过程中产生的加工误差和温度特性测量时引入的测量误 差无法及时发现，导致在总温变换器进行一对一的校正和调整 后，输出的标准线性输出电压因误差影响使输出无法满足使用要 求，由于对测量数据的准确性无法判断，误差来源无法确认，极其 影响工作效率。
由于45,C均为常数，当温度〖一定时，数，其值大小由钻电阻特性决定，可得
Xl(Sl) = R,/R,=l(/liv
5；也是一常
(3)
其中
尺一在温度为< °C时Pt 100标准的铀电阻阻值；构一在温度为〇°C时PtlOO标准的怕电阻阻值；夂一在温度为< °c时感温元件的铀电阻阻值；式一在温度为(TC时感温元件的钼电阻阻值。
由式(3)可知，当得到感温元件的钻电阻在某温度 < 时的电 阻值，就可计算得到感温元件在整个测量范围内的温度一阻值的 对应关系表。
一般取传感器使用温度范围(_45°C〜105’C)内7个等间隔 的温度点(_45。0, -2CTC, 5。(：，3(TC, 55-C, 8CTC, 105。〇,本 文这里取中心点30°C的感温元件测量值作为基准值，其余温度 点只在表中列出几点温度特性数据说明问题，如表1所示，&„
1铂电阻丝温度特性分析
感温元件利用铂电阻丝来测量温度，制作感温元件的钼电阻 丝技术参数符合铂电阻分度表IEC751。
温度范围在-200°C〜0°C :
R,=R<)[\\ + At + Bt2 + C(t -100)?3] =
(1)为测量值。
表1实际测量的特性数据对比编号01
020304050607
82.0482. 1282. 2582,4382.0582.2582.30
82.1682. 2582.3882.5582. 1782.3982.43
^50.120. 130. 130. 120. 120. 140.13
及-2091. 8891. 9792. 1192.3291. 8992. 1292.18
91.9692. 0592.2092.3991.9692.2192.27
^^-20
^0
或0 (及-30 )111.33111.44111.61111.86111.34111.62111.69
温度范围在0°C〜850°C时
孕=i?〇[l + A +历2]=认
在以上两式中：
矣一在温度为？时铂电阻的电阻值，£2 ;
温度，。C ;
在温度为〇°C时铂电阻的电阻值，Q ;鸿5，C 一常数。
(2)
0. 0899. 70
0.0899.790. 0999.950.07100. 170.0799.700.0999.960. 09100.02
52
laiia
2018.06
理论与算法111.59111.50112.09
08091082. 2382.360. 1392.0992. 180.0999.9382.1682.290.1392.0292.100.0899.8582. 6082. 720. 1292.5192.580. 07100. 38
2分度表的使用分析
对于测量过程中特性数据对比情况的分析：（1)当出现和的 偏差过大时，一般是由两种情况引起：第一种是由温度特性数据 测量过程引起的测量误差，第二种情况则是感温元件工艺制作过 程中产生的加工误差。对出现误差的感温元件再次测量，通过数 据对比进行判断“ 2 )如果多个点和的偏差过大，也可能是感温元
式一-计算得到的铂电阻在温度£时感温元件的铂电阻阻值；
夂一测量得到的铂电阻在温度/时感温元件的铂电阻阻值;
由表1可以看出计算的式和实际测量夂之间有一个差值 M
，将大量数据分析统计得出M
是一个比较稳定的置信区间
件在参考温度点的基准测量值有误差所弓丨起，需要根据差值分布 进行分析确定。参考点的选取不会影响计算分度表的数据。(3 )可 以根据和的偏差分布情况和偏差大小关系更进一步推断测量状 况，进行具体实际情况分析。和的数据还能对变换器的信号校正 提供参考。
数，并且叫在温度范围(-45°C〜105°C )内拟合曲线是近似线性 的,对温度i时的M数据得到表2。
表2修正后的特性数据对比编号01020304050607080910
^582.1782.2582. 3882.5682.1882.3882.4382.3682. 2982.73
(582.1682.2582.3882.5582. 1782.3982.4382.3682. 2982.72
偏差- 0.010. 000.00-0.01-0.010.010.000.000. 00- 0.01
Jf-20(20求平均值，作为式的计算修正值。重新整理
3结束语
偏差0.00
0.000.01-0.01-0.010.010.010.010.00-0.01
及30 (及-30 )111.33111,44111.61111. 86111.34111.62111,69111. 59111,50112. 09
91. 96
92. 0592. 1992. 4091.9792. 2092.2692. 1792, 1092.59
91. 9692. 0592.2092. 3991.9692.2192. 2792. 1892. 1092. 58
本文研宄的方法在后续产品生产过程中经过使用验证切实 可行有效，能通过数据对比及时发现误差,并为数据校正提供有 力的支持，极大地提高了工作效率。
参考文献
[1] 李吉林.常见热电偶、热电阻分度表[M].北京：中国计量出
版社.1998.5 : 164.
[2] 杨蓉，徐小秋.钼电阻温度计及其使用中的误差分析[J].仪
器仪表用户.2009.2:116-117.
[3] 崔志尚.温度计量与测试[M].北京：中国计量出版社.1998 :
44-68.
A^^R^-AR,带入修正值计算得到的温度£时感温元件的铂电阻阻值。
(上接第45页）
区开始添加新记录。各数据区添加记录的顺序为：3—>4一>1一 >2—>5—>6—>7。假设一条记录共N个字节，添加新数据记录为
运行，对于这类数据采用完全相同的两个存储区存储，即双备份。 对于每条记录中的校准数据取反作为校验数据项正确性的依据。 对数据安全性要求更高的也可采用海明码或CRC校验码等作为 数据校验的方法。
保证添加记录的正确性，需先将待写入数据缓冲区的后N-2个字 节写入存储器，再从存储器读出与缓冲区数据比较,若一致，再写 入“计数”字节，再读出比较，若一致，最终写入数据有效性标志为
否则为^OxFF”。
4魏下载
当系统处于地面维护时,工作人员可通过通信总线将存储器 中的数据下载至地面测试设备以作分析使用，下载时的形式可自 定义或采用成熟的数据格式，如s记录等。
5结论
本文通过对动力控制系统对数据管理的需求的分析,提出了 一种嵌入式控制系统的分区定长的数据管理方法,该方法未使用 嵌入式数据库，首先对被管理数据对象分类,识别关键数据，按类 别定义数据格式，划分存储器的存储空间；对关键数据进行备份 及数据校验，进一步提高了数据的安全可靠性。该方法可广泛应 用于动力控制系统的数据管理。
参考文献
[1] 曹艳芸.嵌入式数据库发展状况研究[J].电子产品世
界，2010,17®:16-18.
[2] 曹剑青，雷震中.对嵌入式数据库的系统设计及实现[J].中
为提高系统的可靠性，我们对控制器要求的关键数据采取备 份加校验的容错设计。如图1中的校准数据影响系统功能的稳定
国科技纵横,2010(11).
lama
53
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