[其他]能補償電路漂移的多用數字溫度計

無效

• 申請號: 87209746
• 申請日: 1987-07-06
• 公開（公告）號: CN87209746U
• 公開（公告）日: 1988-02-03
• 發明（設計）人: 劉榜智;黃新生
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01K7/22
• 分類號: G01K7/22
• 代理公司: 北京市廣播電視工業公司專利代理事務所
• 代理人: 劉榜美

能補償電路漂移的多用數字溫度計屬于熱敏電阻溫度測量領域。

一般的熱敏電阻溫度計由檢測電路、放大器、數顯電路構成。這些電路由幾十個元器件組成。幾乎所有的元器件都會由于環境溫度變化產生溫度漂移，并隨時間會產生時間漂移。這些漂移都會影響溫度的測量值，從而限制了溫度計的高精度測量。

目前帶微機的熱敏電阻溫度計可以周期地對熱敏電阻和幾個標準電阻采樣，然后進行數據處理，輸出顯示消除了絕大多數元器件漂移影響的溫度測量值。但它仍存在標準電阻漂移的影響，并且線路復雜，成本較高。

本發明是在線性化檢測電路給熱敏電阻供電的基礎上，對環境溫度變化和時間漂移進行自動補償，使絕大多數元器件的漂移不再影響溫度測量值，主要誤差僅局限在兩個標準電阻元件的漂移上，從而提高了溫度計的測量精度。另一方面，將數字溫度計做少許變動，即可為多種差示數字溫度計。

能補償電路漂移的多用數字溫度計（圖1）是由四線制熱敏電阻線性化檢測電路（1），測溫熱敏電阻Rt，標準電阻（或電位器）R₀和R₁₀₀，放大器（2），周期采樣三刀三擲開關K₁、K₂、K₃，保持電容Ct，C₀，C₂₀₀以及去掉了內部基準電壓的數字電壓面板表（3）組成，面板表的低輸入端INL和模擬地端AGND連接電容C₀，高輸入端INH連接電容Ct，基準電壓端V_RFE連接電容C₁₀₀。

由于考慮到熱敏電阻的遠接，故采用四線制線性檢測電路。

在構成直讀式數字溫度計時，取R₀＝R_t（t＝0℃），R₁₀₀＝R_t（t＝100℃），使K₁、K₂、K₃周期依次接通、斷開，保證每一時刻只有一個電阻接入檢測電路。從線性化檢測電路可以得到：

在R_t接入時：其上電壓Vt＝I（t）·R（t℃）＝St＋V₀

在R₀接入時：其上電壓V₀＝I（O）·R（0℃）＝V₀

在R₁₀₀接入時：其上電壓V₁₀₀＝I（100）·R（100℃）

＝S·100℃＋V₀

其中I（t）——檢測電路輸出電流。

S——檢測電路電壓、溫度靈敏度。

Vt、V₀、V₁₀₀經放大器后輸入保持電路，在電容器C_t、C₀、C₁₀₀上分別保持電壓：

V_Ct＝A（St＋V₀）

V_CO＝A（V₀）

VC₁₀₀＝A（S·100℃＋V₀）

其中A——放大器電壓增益。

保持電壓再分別輸入到數字電壓面板表（將內部基準電壓去掉）

數顯值＝100.00× (V_IN)/(V_RFE) 〔℃〕

＝100.00× (V_ct-V_c0)/(V_c100-V_c0) 〔℃〕

＝100.00× (A(st+V₀)-AV₀)/(A(S.100℃+V₀)-AV₀) 〔℃〕

＝100.00× (t)/(100℃) 〔℃〕

＝t〔℃〕

綜上所述，溫度計的誤差僅來自于R₀和R₁₀₀，只要選擇穩定性足夠高的R₀和R₁₀₀標準電阻，就可以得到所希望精度的數字溫度計。

變更標準電阻R₀和R₁₀₀，本溫度計可以方便地變成多種差示數字溫度計。