雖說溫度測量在各種工業(yè)現(xiàn)場分布十分廣泛，但是能實現(xiàn)和快速的溫度測量十分困難。其實現(xiàn)之難點有：溫度信號本身并不像一般的物理信號那么容易直接檢測，而且溫度測量數(shù)據(jù)都是要通過數(shù)字形式保存或記錄的，這樣又涉及到了傳感器技術、測量和數(shù)據(jù)處理等技術，使得溫度測量難度加大。本文通過介紹利用rigol的臺式萬用表dm3068為工程師們提供了一種便捷、的解決方案。
系統(tǒng)結構
溫度測量系統(tǒng)主要由三部分組成：溫度傳感器（用于將溫度變化轉換為電壓/電阻的變化）、測量部分（測量電壓/電阻信號）、計算和轉換部分（將測量的電壓/電阻值轉換為溫度值）。其中，溫度傳感器已經(jīng)形成工業(yè)標準化的產(chǎn)品，只需要選擇適合應用的產(chǎn)品即可。余下的兩個部分，則可以直接由dm3068承擔。另外，再搭配一臺pc，用于記錄和分析測量結果。系統(tǒng)結構示意圖如圖1所示。
圖1系統(tǒng)結構示意圖
選擇溫度傳感器
目前工業(yè)應用中，常見的溫度傳感器有熱電偶（tc）、熱電阻（rtd）和熱敏電阻（thermistor）三種。dm3068直接內(nèi)置了針對這三種傳感器各個型號的測量支持，方便溫度測量。
dm3068溫度測量功能
dm3068是一款精度達到61/2的臺式萬用表，除了可進行各種電信號測量外，其內(nèi)置溫度測量功能，可以直接與多種溫度傳感器連接進行溫度測量。支持前面板操作和遠程通信方式控制并獲取測量結果。
由于dm3068前端內(nèi)置冷端參考溫度測量，因此，只需要簡單的將tc溫度傳感器直接以電壓測量方式連接dm3068，并在dm3068設置界面選擇匹配的tc傳感器類型，即可開始溫度測量。dm3068還支持2線rtd、4線rtd溫度傳感器和thermistor溫度傳感器，也只需選擇與傳感器匹配的參數(shù)即可直接測量溫度。
dm3068直接支持b型、e型、j型、k型、n型、r型、s型、t型的tc傳感器，支持r0參數(shù)范圍為49～2100ω，傳感器系數(shù)α為0.00385、0.00389、0.00391、0.00392的2線或4線rtd傳感器，支持2.2kω、3kω、5kω、10kω、30kω五種類型的thermistor傳感器，并足以滿足通常的應用。
由于dm3068本身能夠提供高精度的電壓、電阻測量，zui小可分辨精度可達0.1μv電壓或0.1mω電阻。因此在溫度測量的時候，測溫的可靠性和穩(wěn)定性可以得到充分的保障。內(nèi)部計算方式采用符合溫度標準its-90的計算方法，溫度計算精度可達0.001℃。另外還具有多種統(tǒng)計和控制功能方便與其他設備組建集成溫度測試系統(tǒng)。
測量應用舉例
應用場景
采用rtd傳感器，型號pt100，α參數(shù)為0.00385,利用dm3068的統(tǒng)計功能記錄當前溫度變化情況，并保存測量數(shù)據(jù)供以后查閱。
設置方法
參考圖1系統(tǒng)結構，連接傳感器的兩個端子到dm3068的電阻測量輸入端，然后設置dm3068的溫度測量功能。為了保證被測信號連接可靠，使用如圖2（a）所示的橡膠頭連接器，引線端可以直接連接溫度傳感器的引線，金屬頭可以直接接入dm3068的電壓測量輸入表筆插孔。連接后的效果如圖2（b）所示。
（a）連接用橡膠頭（b）連接后的效果
圖2dm3068與傳感器的連接
在dm3068前面板，按“sensor”鍵進入傳感器配置界面，依次選擇“新建”→“溫度”→“類型”→“rtd”→“r0”,設置電阻為100ω，選擇α參數(shù)為0.00385。設置完成后，返回上一級單擊“確定”→“應用”按鈕,即可開始進行溫度測量。
用dm3068配套的9孔串口通信線連接電腦和dm3068。在dm3068前面板按“utility”鍵，進入設置界面，然后依次選擇“接口”→“rs232”→“設置”→“波特率”，其中，波特率選擇9600，再通過“接口”→“rs232”→“打印”→“打開”，來打開dm3068自動通過串口以字符方式打印數(shù)據(jù)到串口的功能。在電腦的“開始→程序→附件→通信”目錄下打開“超級終端”串口通信軟件，設置波特率為9600，硬件握手無，其他參數(shù)默認即可，并通過軟件的“傳送→捕獲文字”菜單下設置數(shù)據(jù)保存的路徑和數(shù)據(jù)文件名，啟動后，超級終端將自動將屏幕顯示的數(shù)據(jù)保存在相應的文件中，將來可以記事本或excel直接打開保存的文件。
同時，還可以打開dm3068的趨勢繪圖功能，測量結束后還可以直接保存繪圖結果到u盤。在dm3068前面板按“math”鍵進入設置界面，按“趨勢繪圖”直接進入趨勢繪圖功能。按屏幕下方*個藍色軟鍵，可以調(diào)出菜單，測量完成后按“停止”鍵即可停止繪圖，此時還彈出一個“prtscn”菜單，從前面板usb接口處插入u盤，按下“prtscn”菜單鍵即可直接保存繪圖，結果如圖3所示。
圖3趨勢繪圖
結束語
比較復雜的問題是如何實現(xiàn)高精度和快速的溫度測量系統(tǒng)，但是其實現(xiàn)也不是沒有可能，只要充分利用了dm3068豐富的測量功能，便捷的高精度溫度測量就能實現(xiàn)。此外，dm3068優(yōu)勢還有很多，其豐富的數(shù)學統(tǒng)計功能和通過/失敗檢測輸出功能和豐富的通信接口，就能夠讓工程師們自由的組建高精度溫度測量系統(tǒng)，十分便捷。