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《铂电阻测温的非线性补偿算法分析21025》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2009年第28卷第8期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)333铂电阻测温的非线性补偿算法分析文小玲,刘翠梅,易先军,余飞,卢圣文(武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉430074)摘要:针对铂电阻测温时存在的本质非线性特征,分析了产生非线性误差的主要原因,阐明了反向分度函数法、牛顿迭代法、查表法等几种主要铂电阻非线性补偿算法的原理与特点,并利用基于单片机的温度测控系统的实测数据作为样本,在Matlab仿真环境下,按不同的曲线拟合阶次和方式等条件,
2、对这些算法的补偿误差进行了对比分析。结果表明:采用分段最小二乘曲线拟合法既简单又能有效地减少补偿误差;在相同条件下,牛顿迭代法的补偿精度高于反向分度函数法和查表法。关键词:铂电阻;温度测量;非线性;补偿算法中图分类号:TP212文献标识码:A文章编号:1000-9787(2009)08-0033-04Nonlinearitycompensationalgorithmanalysisof3platinumresistorfortemperaturemeasurementWENXiao2ling,LIUC
3、ui2mei,YIXian2jun,YUFei,LUSheng2wen(SchoolofElectricalandInformationEngineering,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430074,China)Abstract:Mainreasonswhynonlinearerrorsexistintheprocessoftemperaturemeasurementswithplatinumresistorsareanalyzedinaccordancewith
4、theintrinsicnonlinearcharacteristicofplatinumresistors.Theprincipleofseveralnonlinearcompensationalgorithms,suchasreversescalingfunction,Newtoniterationmethod,look2up2tablemethodareintroduced.Measuringdatabasedonsingle2chiptemperaturemeasurementandcontr
5、olsystemareusedassamples,andthecompensationerrorofthesealgorithmsisanalyzedandcomparedwiththehelpofMATLABundertheconditionofthedifferentcurvefittingorderandstrategy.Theresultsshowthatsub2least2squaresmethodwhichisusedtofitthecurveofvoltagevaryingwithtem
6、peratureissimpleandcanreducethecompensationerrorvalidly.Meanwhile,thecompensationaccuracyofNewtoniterationmethodissuperiortoreversescalingfunctionandlook2up2tablemethod.Keywords:platinumresistor;temperaturemeasurement;nonlinear;compensationalgorithm0引言的
7、非线性曲线。按照国际电工委员会的铂热电阻技术标铂电阻具有测量范围宽、稳定性好、示值复现性高和耐准,铂电阻Pt100在0～600℃范围内符合ITS—90的国际分[3]氧化等优点,常被用来作为-100～630℃范围的国际标准度表函数R(t)可表示为[1]2温度计,由于铂电阻的阻值和温度之间存在非线性关系R(t)=R(0)(1+At+Bt),(1)(尤其在高温段更为明显),因此,对检测数据进行非线性式中R(t),R(0)分别为t℃和0℃时的铂电阻阻值,A=-3-32校正是高精度测温不可缺少的环节。为提高铂电
8、阻的测温3.90802×10/℃,B=-5.80195×10/℃。该分度表精度,国内外许多研究人员提出了多种方法,常见的有硬件函数的特点是温度覆盖范围广,但随着温度的升高,铂电阻校正法、软件校正法[2]。本文在阐明几种主要铂电阻非线的非线性越来越严重。由式(1)可见,在0～600℃测温范2围内存在非线性项Bt,且为负值,因而,电阻的变化率随着性补偿算法原理的基础上,利用Matlab对这些算法的补偿温度的升高而下降。电阻随温度变化的斜率为误差进行了比较分析
