工程机械控制器温度测量系统误差校准

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1、TEST&DETECTION试验检测工程机械控制器温度测量系统误差校准赵明辉，王志伟，马文宇（广西柳工机械股份有限公司，广西柳州545007）［摘要］分析工程机械控制器温度测量系统的误差，设计温度校准平台，通过最小二乘法曲线拟合方法，实现工程机械控制器温度测量系统的软件校准，降低工程机械控制器温度测量系统的硬件成本。试验证明该方法能有效地校准工程机械控制器温度测量系统的误差，提高工程机械控制器温度测量精度。［关键词］工程机械控制器；温度传感器；误差；校准［中图分类号］TU6［文献标志码］B［文章编号］1001-554X（2015）02-0103-04Temperaturemeasu

2、rementsystemerrorcalibrationwithcontrollerforconstructionmachineryZHAOMing-hui，WANGZhi-wei，MAWen-yu温度作为工程机械控制系统的一个重要参由式（1）和表1得出，温度从0℃～120℃温数，其测量精度直接关系对发动机的保护控制。由度传感器输出的电阻值如图1所示。于工程机械控制器温度测量系统误差，导致温度测120量精度不高，使用温度作为控制的输入量时也会受100到一定的限制。本文通过最小二乘法曲线拟合的查80表法，有效校准工程机械温度测量系统的误差，提60/℃T高工程机械控制器温度测量系统的精

3、度。40201温度传感器特性00100020003000400050006000工程机械的温度传感器采用负温度系数R/Ω（NTC）型热敏电阻，即随着温度升高，电阻阻值图1温度传感器特性曲线降低。温度传感器的输出电阻值RT与温度T之间的函数关系为2温度测量系统cD/tRT=Ate（1）目前工程机械控制器温度测量系统如图2式中RT为绝对温度T时温度传感器的电阻值；所示。A、C和D值如表1所示。图2中，R1为上拉电阻；RT为温度传感器电表1A、C和D的取值与温度对应表阻，VCC为温度传感器供电电源；MCU为微控制t/℃ACD器。虚线部分为工程机械控制器温度测量电路。12-30～01.09

4、×10-6.9351508.40～50214260-3.462426.9DOI:10.14189/j.cnki.cm1981.2015.02.013［收稿日期］2014-08-1550～12092.0925-2.3092781.3［通讯地址］赵明辉，广西柳州市柳太路1号广西柳工机械-7100～1207.41×100.35873841.9股份有限公司研究总院CONSTRUCTIONMACHINERY2015.2103试验检测TEST&DETECTION140VCC标准温度曲线1201#控制器采集温度曲线2#控制器采集温度曲线1003#控制器采集温度曲线R4#控制器采集温度曲线180T

5、M温度/℃60C40URT2000100020003000400050006000电阻/ΩR图2工程机械温度测量系统图3采集温度曲线若不考虑温度传感器供电电源VCC、上拉电1#控制器采集温度与标准温度差值102#控制器采集温度与标准温度差值阻R1和微控制器（MCU）参考电压Ur的误差，当3#控制器采集温度与标准温度差值4#控制器采集温度与标准温度差值5温度传感器电阻为Rt时，微控制器采集的标准数据值AD为T0n温度/℃-5RtADn=ì1023（2）RR+-10t10100020003000400050006000工程机械控制器选用的电子元器件存在误Rkkt14电阻/ΩRADk=ì

6、1023/a2R+Rk差，导致微控制器采集的实际数据值t13AD与AD存图4采集温度与标准温度差值曲线an在误差。若不考虑线阻误差和温度传感器自身误差⊬·RkR1400RTTD=ìAD1023t∆¸-标准采集AD值时，控制器采样的ADAD=ì为10231#控制器采集AD值na«¹RR++kRR12002#控制器采集AD值RRt+1TT133#控制器采集AD值10004#控制器采集AD值RkkADk=ìt141023/800a2（3）Rt+Rk13AD600400式中k1——温度传感器供电电源的误差；⊬·RkTTR200D=ìAD1023∆¸-k2——微控制器参考电压Rt«¹RR++

7、Ur的误差；kRR0ADn=ì1023TT130100020003000400050006000k3——上拉电阻RRt+1R1的误差；电阻/ΩRk4A——跟随电路误差。Dk=ìRkkt141023/图5采集AD值曲线a2R+Rk由式（2）和式（t133）得1001#控制器采集AD与标准AD差值2#控制器采集AD与标准AD差值⊬·RkTTR803#控制器采集AD与标准AD差值D=ìAD1023∆¸-（4）4#控制器采集AD与标准AD差值«¹RR++kRR60TT1340