CN201575872U - 一种能实现测温校正的热电阻补偿电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热电阻补偿电路，特别涉及一种能实现测温校正的热电阻补偿电路。主要解决现有测温电路当线路老化时会由于电阻误差产生测量误差的技术问题。本实用新型的技术方案为：一种能实现测温校正的热电阻补偿电路，其特征是：在三线制热电阻检测回路中，在第一线和第三线接入显示设备前均串联一个可变电阻，并在第三线可变电阻输入端和第二线电阻输出端接一个短接开关。在二线制热电阻检测回路中，在第一线接入显示设备前串联一个可变电阻，并在第二线电阻输出端接一个短接开关，短接开关接一个可变电阻，然后接入显示设备。本实用新型广泛应用于工业生产过程中使用热电阻进行温度检测和控制的场所。

Description

一种能实现测温校正的热电阻补偿电路

技术领域：本实用新型涉及热电阻补偿电路，特别涉及一种能实现测温校正的热电阻补偿电路。本装置可以实现直接对热电阻测温设备的线路电阻进行校正和补偿，提高热电阻测温设备的精度和准确性，以满足过程检测和工业生产的需求。可以被广泛应用于工业生产过程中使用热电阻进行温度检测和控制的场所，尤其实用于因热电阻线路电阻无法克服从而导致温度检测不准确的环境下，消除因温度检测不准确对产品质量或生产过程带来的不利影响。

背景技术

在实际的生产应用中，我们总是希望温度传感器的特性参数是连续的、单值地随被测物质温度的变化而变化，即不与其他的因素有关，而且重复性要好，灵敏度要高。热电阻便是在现代工业生产中被广泛应用温度检测的传感器之一。相比于热电偶，它有许多优点：测温精度高，在13.8K～630.74℃范围内可以作为实用标准温度计，不需要冷端温度补偿，且信号便于远传。但是在实际应用中，由于连接导线的线路电阻容易受到环境温度变化的影响，从而产生测量误差。图1公开了三线制热电阻检测回路，对热电阻而言，当被测介质的温度发生变化时，其电阻值就会出现相对应的变化。金属导体的电阻与温度的理论关系可用下式表达：

R_t＝R₀(1+αΔt)

式中：R_t：温度为t℃时的电阻值

      R₀：温度为t₀℃时的电阻值

      α：温度在t₀～t之间金属导体的平均电阻温度系数

从上述关系式可以看出，当被测介质的温度上升时，热电阻的会随着非线性上升。

从图1中可知，R₁₂＝R₁+R₂+R，R₂₃＝R₃+R₂，显示设备最终采集的电阻值：ΔR＝R₁₂-R₂₃，在正常的使用条件下，由于使用的是同一种电缆，其截面积和长度相同，其线路电阻R₁＝R₂＝R₃。

即：ΔR＝R₁₂-R₂₃＝R，显示设备最终采集的电阻值为测温热电阻的阻值。该电阻值通过温度变送电路转换温度值显示出来。该温度准确地反映了被测介质的温度。

在实际的使用过程中，由于现场条件所限，有些应用场所现场环境比较恶劣，灰尘多，湿度大，检测点距离显示设备远。随着使用时间的增加，传输线路会出现老化现象，电缆接触点出现接触不良，导致线路接触电阻增大，使R₁≠R₂≠R₃，ΔR＝R₁₂-R₂₃≠R，在此情况下，最终的温度显示值与被测介质的实际温度出现偏差，不能真实地反映被测介质的温度。通过测量现场温度检测元器件热电阻的电阻值和该热电阻温度检测回路的终端电阻值，计算出两者电阻的差值，该差值即为产生温度偏差的电阻值，这在温度采集和显示回路中需要消除的。

实用新型内容：

本实用新型的目的提供一种能实现测温校正的热电阻补偿电路，主要解决现有测温电路当线路老化时会由于电阻误差产生测量误差的技术问题。

本实用新型的技术方案为：一种能实现测温校正的热电阻补偿电路，其特征是：在三线制热电阻检测回路中，在第一线和第三线接入显示设备前均串联一个可变电阻，并在第三线可变电阻输入端和第二线电阻输出端接一个短接开关。

在二线制热电阻检测回路中，在第一线接入显示设备前串联一个可变电阻，并在第二线电阻输出端接一个短接开关，短接开关接一个可变电阻，然后接入显示设备。

在可变电阻接入后，通过调整温度可调整可变电阻的电阻值，从而抵消温度检测回路的干扰电阻，以达到准确显示被测介质的温度。

本实用新型的有益效果是：通过接入热电阻补偿电路，在三线制热电阻检测回路中可以校正温度检测系统线路电阻和接触电阻，消除因上述电阻造成的干扰而带来的温度检测误差。在两线制热电阻温度检测系统中，无论是控制系统还是二次显示仪表，都无法对线路电阻进行温度补偿，消除因线路电阻带来的温度误差，通过使用该热电阻补偿电路就可以很好地消除该误差，大大提高温度检测系统的精确度。另外，使用该种热电阻补偿电路还可以减少电缆的敷设，减低生产成本。

附图说明：

图1为现有三线制热电阻检测回路

图2为三线制热电阻补偿电路

图3为二线制热电阻补偿电路

具体实施方式：

参照图2，一种能实现测温校正的热电阻补偿电路，在三线制热电阻检测回路中，在第一线和第三线接入显示设备前均串联一个可变电阻R₅和R₄，并在第三线可变电阻输入端和第二线电阻输出端接一个短接开关K。此时开关K处于断开状态，ΔR＝(R₁+R₂+R+R₅)-(R₃+R₂+R₄)＝R₁+R₅+R-R₃-R₄，调节装置可变电阻R₄、R₅，使R₄＝R₁+R₅-R₃，即可保证ΔR＝R。从而实现被测介质温度的准确显示。

参照图3，在二线制热电阻检测回路中，在第一线接入显示设备前串联一个可变电阻R₅，并在第二线电阻输出端接一个短接开关K，短接开关接一个可变电阻R₃，然后接入显示设备。在常规的仪表设计中，由于终端显示设备的功能需要，热电阻均为三线制连接，以便补偿线路电阻对温度显示的影响，正确显示被测介质的温度。但是，在有些特殊条件下，现场不具备三线制的连接，只有两根导线，根据电气线路原理可知，显示设备端子2和端子3之间是开路的，其电阻R₂₃为无穷大，导致温度显示设备无法工作或显示紊乱。此时接入热电阻补偿电路，即可实现被测介质的温度检测。闭合开关K，调节装置可变电阻R₃、R₅，使R₃＝R₁+R₂+R₅，满足ΔR＝R₅+R₁+R₂+R-R₃＝R。从而准确显示被测介质的温度。

Claims (2)

1.一种能实现测温校正的热电阻补偿电路，其特征是：在三线制热电阻检测回路中，在第一线和第三线接入显示设备前均串联一个可变电阻，并在第三线可变电阻输入端和第二线电阻输出端接一个短接开关。

2.根据权利要求1所述的一种能实现测温校正的热电阻补偿电路，其特征是：当三线制热电阻检测回路少一线为二线制热电阻检测回路，在第一线接入显示设备前串联一个可变电阻，并在第二线电阻输出端接一个短接开关，短接开关接一个可变电阻，然后接入显示设备。

Images