溫度是工業(yè)過程控制中的最重要和最常用的物理量，溫度的測量必須基于一定的精度，這樣才能保證進一步的控制和監(jiān)測。數字溫度儀表以其高的精度、適應多種輸入信號、良好的人機界面、靈活的控制算法等優(yōu)點在工業(yè)過程控制中獲得廣泛應用。
工業(yè)現場安裝的溫度儀，其工作環(huán)境惡劣、干擾源眾多。因此對如何保證數字溫度儀表工作的穩(wěn)定性和測量精度，提出了高要求。本文討論的是具有高性能價格比，并滿足工業(yè)現場要求的數字溫度儀的精度設計。引起穩(wěn)態(tài)誤差的原因和消除方法，即解決儀表的測量精度問題。
1、原理框圖
如圖1所示，通過預埋在電機、變壓器繞組中的溫度傳感器Pt100鉑熱電阻，將溫度電阻信號，通過傳感電纜輸入到測量系統(tǒng)中。溫度監(jiān)測系統(tǒng)由CPU、采樣、放大、濾波、模數轉換、補償校正、按鍵掃描、存儲器、RS485通訊接口、狀態(tài)指示、顯示電路等組成。輸出控制部分由聲響、報警、跳閘、故障驅動電路以及4-20mA遠傳電路組成。
2、溫度儀的精度要求
和其他通用測量系統(tǒng)一樣，工業(yè)應用上溫度的測量一般也是基于12位精度和特征的，即212=4096個不同的電平。在此基礎上，設計該溫度儀表測量方面的技術要求如下：
測量范圍：0.0～200.0℃。
測量精度：0.5級，即±1℃。
分辨力：0.1℃。
精度是溫度測量控制產品的重要技術指標。只有在保證測量精度的前提下，才能談及控制指標。因此在設計溫度檢測和控制產品的時候首先要考慮的就是測量精度，即進行誤差分析。
溫度儀表的誤差是必然存在的，但可以通過各種方法來減少，除了本文所講的，還有許許多多。如：對于鉑電阻溫度非線性，還有多種處理技術。除了軟件處理外，大多是基于硬件加法器和乘法器，將常數項和平方項分解。這些方法雖然不需要軟件配合，但調試較煩瑣。而軟件的處理方法簡單易行，在理論上更是可以追求任何精度要求。本文所講的是常規(guī)數字儀表一些主要精度設計問題，希望通過本文的介紹能使大家對數字溫度儀表的誤差來源和對策有更深入的了解，也希望在此基礎上共同探討出更好的解決辦法。
