高溫溫度記錄儀設計原理
一、高溫溫度記錄儀設計背景
高溫溫度記錄儀應用于非常多的領域，具有非常高的商業(yè)價值，比如說，食品、醫(yī)藥、電子和化工行業(yè)的倉庫，冷庫，陰涼庫，實驗室，凈化車間，電子封裝材料倉庫，運輸車等需要溫度測量的場合，特別是主要使用于一些溫度較高的環(huán)境下，比如蒸鍋，蒸箱，油鍋，殺菌鍋，反應釜等等高溫環(huán)境。
二、高溫溫度記錄儀設計方案
1.傳感器的選擇
不同傳感器特點對比:
熱電偶
rtd
熱敏電阻
集成硅
溫度范圍
−270至1800°c
−250至900°c
−100至450°c
-55至150°c
靈敏度
幾十個μv/°c
0.00385ω/ω/°c（鉑材料）
幾個ω/ω/°c
根據(jù)技術，靈敏度為
-2mv/°c
精度
±0.5°c
±0.01°c
±0.1°c
±1°c
線性度
需要一個至少4階的多項式或一個相當查找表。
需要一個至少2階的多項式或一個相當?shù)牟檎冶怼?br> 需要一個至少3階的多項式或一個相當?shù)牟檎冶怼?br> 在±1°c范圍內(nèi)。無需線性化處理。
耐用性
熱電偶的大線規(guī)導線使這類傳感器更加堅固耐用。此外，使用的絕熱材料增強了熱電偶的堅固性。
rtd很容易由于震動而損壞。這是因為它們通常具有26至30根很容易折斷的awg導線。
熱敏電阻元件的外殼多種多樣，但其中穩(wěn)定密封的當屬玻璃外殼。一般來說，熱敏電阻處理起來較為困難，但其不會受到震動影響。
與任何塑封的ic（諸如雙列直插式封裝和表面貼裝ic）一樣耐用。
在攪拌油中的時間
短于1s
1至10秒
1至5秒
4至60秒
激勵
不需要
電流源
電壓源
典型供電電壓
輸出形式
電壓
電阻
電阻
電壓、電流或者數(shù)字信號
典型尺寸
焊珠直徑=5倍的導線直徑
0.25x0.25英
0.1x0.1英
從to-18晶體管封裝至塑料dip封裝
綜合比對上述傳感器種類，所以我們選擇rtd材質(zhì)作為高溫溫度記錄儀測溫傳感器，pt100是rtd材料中應用的一種；
pt100傳感器應用于非常多的測溫場合，主要適合-200-600℃之間測量設計方案，主要優(yōu)點有：測量精度準確，測量相應速度快等特點；
高溫溫度記錄儀測溫信號放大電路
采用pt100一般有兩種設計方案：
1.設計一個恒流源通過pt100熱電阻，通過檢測pt100上電壓的變化來換算出溫度；
2.采用惠斯頓電橋，電橋的四個電阻中三個是恒定的，另一個用pt100熱電阻，當pt100電阻值變化時，測試端產(chǎn)生一個電勢差，由此電勢差換算出溫度。兩種方案的區(qū)別只在于信號獲取電路的不同，其原理上基本一致。圖一所示為測溫原理圖
改善高溫溫度記錄儀測溫精度的方法：
通過改善pt100接線方式對誤差進行補償；
鉑熱電阻的使用，一般有三種接法，分別是二線制接法、三線制接法和四線制接法,如圖4
所示，不同的接法適應于不同的精度要不求。
1.二線制接法：如圖4(a)所示，這種接法不考慮pt100電纜的導線電阻，將a/d采樣端與電流源的正極輸出端接在一起，這種接法由于沒有考慮測溫電纜的電阻，因此只能適用于測溫距離較近的場合。
2.三線制接法：如圖4(b)所示,這種接法增加了用于a/d采樣的補償線，三線制接法消除了連接導線電阻引起的測量誤差，這種接法適用于中等測溫距離的場合。
3.四線制接法：如圖4(c)所示，這種接法不僅增加了a/d采樣補償線，還加了一條a/d對地的補償線，這樣可以近一步的減小測量誤差，可以用于測溫距離較遠的場合。如果只從精度上考慮，采用四線制接法。