怀添媛+陈思+赵果丰

[摘 要]铂电阻温度测量中，铂电阻的非线性、不平衡电桥的非线性及连线电阻都会给测量带来误差。针对铂电阻在测量温度中存在的非线性，本文分析其产生非线性误差的主要原因，讨论了改善铂电阻线性度以及消除测量电路非线性误差的方法，为铂电阻的非线性补偿方法提供了理论依据。

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0015-01

一、引言

温度的高精度测量是工业生产领域的一个重要问题。热电阻温度传感器中的铂热电阻以其精度高、性能稳定、互换性好、耐腐蚀及使用方便等优点，在工业上广泛用于-200℃～630℃的溫度测量，但它又容易受很多因素的影响而引入附加误差。使检测数据不准确。因此，在测温仪表中必须考虑对其线性化处理，否则就会产生非线性误差，从而影响测量精度。本文拟对此作一些分析与探讨。

二、铂电阻的非线性特征

按照国际电工委员会的铂热电阻技术标准。铂电阻PtlO0在0℃～650℃范围内的符合ITS-90的国际分度表函数R（t）可用下式表示：

Rt=R0（1+At-Bt2） （1）

其中，Rt、R0分别是t℃和0℃时的铂电阻阻值，A=3.90802x10-3℃，B=-5.80195×10-7℃2。该分度函数的特点是温度覆盖范围广、精度高，但随着温度的升高，铂电阻的非线性越来越严重。可见，在0℃～650℃测温范围内存在非线性Bt2，且为负值，因而电阻的变化率随着温度的升高而下降。电阻随温度变化的斜率为：

dRt/dt=R0（A-2Bt） （2）

斜率的变化为：d2Rt/dt2=2R0B=-2×100×5.80195×10-7

≈-1.2×10-4（Ω/℃2）

可见，PtlO0的电阻-温度斜率的变化率随温度的升高而以-1.2×10-4（Ω/℃2）的速率下降。

三、铂电阻非线性的补偿思路

要消除铂电阻非线性对测量输出的影响，就需要设法补偿在不同温度点时由于电阻的变化率下降而导致测量输出信号减小或增加的部分.下面以恒流源激励，电压信号输出测量为例，来说明本文的补偿思想。……