CN1395110A - 多功能模拟信号电路测量热电阻的误差补偿方法 - Google Patents

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丁云
褚敏
王凯
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ZHEJIANG UNIV CENTRAL-CONTROL AUTOMATION METERS Co Ltd ZHEJIANG
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Abstract

本发明采用包括电压输入端A，电流输入端B，信号基准地C，微处理器M，跨接于B、C端之间的精密电阻R，跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路，和在A、B端与微处理器间分别接有A/D转换器的多功能模拟信号电路，在测量热电阻Rt时，将热电阻的一端与电压输入端A端相连，另一端与电流输入端B端及信号基准地C端相连，利用微处理器按以下关系式进行误差补偿，获得热电阻Rt实际值Vac＝(Rt+r)i+V1;Vbc＝V1×R/(R+r);V1/r+V1/(R+r)＝i用本发明方法测量热电阻操作便利，可对热电阻测量的误差进行完全补偿。

Description

多功能模拟信号电路测量热电阻的误差补偿方法
                          技术领域
本发明涉及热电阻测量误差的补偿方法。
                          背景技术
在工业自动化领域，一些智能仪表或数字显示类仪表需要将模拟信号，如电压信号、电流信号、热电阻信号、热电偶信号(mv电压信号)等转换成数字信号。目前在采用的模拟信号输入电路有两种，一种是单一功能的模拟信号输入电路，仅对某一信号进行模数转换，另一种是多功能模拟信号输入电路，图1是常用的多功能模拟信号输入电路，它包括电压输入端A，电流输入端B，信号基准地C，微处理器M，跨接于B、C端之间的精密电阻R，跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路，和分别接于A、B端与微处理器间的A/D转换器。当测量信号为电压信号和热电偶信号时，开关K断开，信号从A、C端输入，经与A端相连的A/D转换器转换后输入微处理器；当测量信号为电流信号时，开关K断开，信号从B、C端输入，由精密电阻R将电流信号转化为电压信号，经与B端相连的A/D转换器转换后输入微处理器；当测量信号为三线制热电阻时，开关K闭合，信号从A、B、C端输入，这时热电阻信号的引线电阻及精密电阻R均会影响测量精度。在本发明作出前，对于多功能模拟信号电路在测量热电阻时，还未有对精密电阻R的误差补偿办法，为了减小测量误差，通常是将精密电阻作为外接电阻，在测量电流信号时，接入该电阻，测量热电阻时，不接该电阻，这种方法使用很不方便。
                      发明内容
本发明的目的是提供一种测量操作便利，精度高的多功能模拟信号测量热电阻的误差补偿方法。
多功能模拟信号电路测量热电阻的误差补偿方法，采用包括电压输入端A，电流输入端B，信号基准地C，微处理器M，跨接于B、C端之间的精密电阻R，跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路，和在A、B端与微处理器间分别接有A/D转换器的多功能模拟信号电路，其特征是在测量热电阻Rt时，将热电阻的一端与电压输入端A端相连，另一端与电流输入端B端及信号基准地C端相连，利用微处理器按以下关系式进行误差补偿，获得热电阻Rt实际值
        Vac＝(Rt+r)i+V1
        Vbc＝V1×R/(R+r)
        V1/r+V1/(R+r)＝i式中r为热电阻的引线电阻，R为接于B、C端间的精密电阻，i为恒流源的输出电流，Vac、Vbc分别为二个A/D转换器的输出量，V1为热电阻Rt一端的电压。
用本发明方法可使热电阻的测量误差得到补偿，提高测量精度，同时采用本方法无需再将精密电阻作为外接电阻，在测量不同信号时接入或不接，测量操作便利。
                        附图说明
图1是多功能模拟信号电路图；
图2是多功能模拟信号电路测量热电阻示意图。
                       具体实施方式
利用多功能模拟信号电路测量热电阻见图2所示，多功能模拟信号电路包括电压输入端A，电流输入端B，信号基准地C，微处理器M，跨接于B、C端之间的精密电阻R，跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路，和分别接于A、B端与微处理器间的二个A/D转换器，将被测热电阻Rt的一端与电压输入端A端相连，另一端与电流输入端B端及信号基准地C端相连，开关K闭合，恒流源作为热电阻的激励电流，利用微处理器按以下关系式进行补偿，获得热电阻Rt实际值
        Vac＝(Rt+r)i+V1
        Vbc＝V1×R/(R+r)
        V1/r+V1/(R+r)＝i式中：r为热电阻的引线电阻，R为接于B、C端间的精密电阻，i为恒流源的输出电流，Vac＝Va-Vc、Vbc＝Vb-Vc分别为二个A/D转换器的输出量，图例，V1是热电阻Rt接电流输入端及信号基准地端的电压。
试验表明，用本发明方法可对热电阻测量的误差进行完全补偿。

Claims (1)

1.多功能模拟信号电路测量热电阻的误差补偿方法，采用包括电压输入端A，电流输入端B，信号基准地C，微处理器M，跨接于B、C端之间的精密电阻R，跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路，和在A、B端与微处理器间分别接有A/D转换器的多功能模拟信号电路，其特征是在测量热电阻Rt时，将热电阻的一端与电压输入端A端相连，另一端与电流输入端B端及信号基准地C端相连，利用微处理器按以下关系式进行误差补偿，获得热电阻Rt实际值
         Vac＝(Rt+r)i+V1
         Vbc＝V1×R/(R+r)
         V1/r+V1/(R+r)＝i式中：r为热电阻的引线电阻，R为接于B、C端间的精密电阻，i为恒流源的输出电流，Vac、Vbc分别为二个A/D转换器的输出量，V1为热电阻Rt一端的电压。
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