熱電偶的熱電勢(shì)一溫度特性的線性化處理方法及相關(guān)的電路設(shè)計(jì)原理。將熱電勢(shì)一溫度特性用冪級(jí)數(shù)展開(kāi),去掉高次項(xiàng),保留到二次項(xiàng),將標(biāo)準(zhǔn)刻度表中的數(shù)據(jù)代入到方程
中,用計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算確定相關(guān)系數(shù)。根據(jù)所得方程,利用線性放大器、模擬乘法器及加法器等實(shí)現(xiàn)線性化處理。理論和實(shí)驗(yàn)證明,利用這種方法,對(duì)S型熱電偶在800--1400℃之間實(shí)行線性化處理,
所得非線性誤差可以控制到0. 1%以下。
隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,對(duì)溫度測(cè)量和控制精度的
要求越來(lái)越高。以電子陶瓷工藝等用電熱窯爐為例,以
往的箱式爐溫度測(cè)控溫差多在士(5—10℃)之間,已滿
足不了精密陶瓷產(chǎn)品的燒成要求。目前國(guó)外已發(fā)展為
使用鐘罩式電熱爐進(jìn)行燒成,這種窯爐的控溫精度要
:在士1℃之間。對(duì)溫度傳感器的線性化要求誤差要小
于0. l%。
熱電偶的熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系多呈非線性關(guān)系,
非線性誤差多在1%以上,必須實(shí)施線性化處理。線性
化處理方式很多,包括硬件線性化和軟件線性化。
介紹一種用多項(xiàng)式擬合方法。理論分析證明,在滿足誤
差小于0. 1%的條件下,采用二次函數(shù)擬合就能達(dá)到。
對(duì)于二次函數(shù)在電路方面采用一級(jí)線性放大,一級(jí)乘
法器及一級(jí)加法器即可實(shí)現(xiàn)。
線性化機(jī)理
不同的金屬導(dǎo)體,其自由電子的密度不同。當(dāng)兩種
不同導(dǎo)體A與B接觸時(shí),由于自由電子的擴(kuò)散將產(chǎn)生
電勢(shì)差,稱為接觸電勢(shì)差eab,接觸電勢(shì)與自由電子的
密度Na一和Nb及溫度有關(guān):