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閱讀：20發(fā)布時(shí)間：2025-1-27
電阻溫度傳感器 (RTD) 誤差來(lái)源
浸入誤差 - 莖傳導(dǎo)
在校準(zhǔn)工業(yè)鉑電阻溫度計(jì) (RTD溫度傳感器) 時(shí)，閥桿導(dǎo)通很可能是主要的誤差來(lái)源。
浸入或閥桿傳導(dǎo)誤差是由沿溫度計(jì)護(hù)套的熱量流動(dòng)引起的。如果溫度計(jì)浸入熱的物體中，熱量將從身體沿著溫度計(jì)護(hù)套流入周圍環(huán)境。相反，如果溫度計(jì)被放置在比周圍環(huán)境更冷的身體中，那么熱量將沿著護(hù)套流入涼爽的身體。沿桿的溫度分布可能導(dǎo)致錯(cuò)誤。
下圖顯示了一個(gè)帶有 20mm 內(nèi)部傳感元件的溫度計(jì)。該溫度計(jì)浸入僅為10mm，這是明顯，溫度計(jì)將無(wú)法到達(dá)人體的溫度。重要的問(wèn)題是，溫度計(jì)應(yīng)該浸入多遠(yuǎn)才能消除浸入誤差？這將取決于各種因素，包括溫度計(jì)的特性以及桿和目標(biāo)主體之間的溫差。
已經(jīng)提出了各種方法或數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算該誤差，但是所涉及的變量數(shù)量使得在實(shí)踐中難以計(jì)算該誤差。從實(shí)用的角度來(lái)看，將溫度計(jì)盡可能地浸入水中，并通過(guò)取出溫度計(jì)并觀察任何效果來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。有人建議，對(duì)于金屬塊浴，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，溫度計(jì)應(yīng)插入塊中，長(zhǎng)度為檢測(cè)器的長(zhǎng)度加上等于溫度計(jì)直徑的 15 倍的量。
對(duì)于在金屬塊浴中校準(zhǔn)工業(yè) PRT，這可能是主要的誤差來(lái)源，并將影響校準(zhǔn)的不確定性。
引線電阻
從某種意義上說(shuō)，電阻溫度計(jì)都是“雙線”設(shè)備。當(dāng)延長(zhǎng)線連接到傳感電阻器時(shí)，完整的溫度計(jì)可以變成兩線、三線或四線連接。
盡可能避免使用兩線設(shè)備。延長(zhǎng)線成為溫度計(jì)的一部分，隨著引線長(zhǎng)度變長(zhǎng)，引線電阻誤差也會(huì)變大。
三線設(shè)備可用于在很大程度上克服由延長(zhǎng)線引入的錯(cuò)誤。這樣的設(shè)備可以很容易地連接到電路，從而使導(dǎo)線電阻相互抵消。然而，由于單根導(dǎo)線電阻的變化，仍然存在輕微的誤差。
四線連接提供了進(jìn)一步的改進(jìn)，但工業(yè)儀器并不總是具有專為四線連接設(shè)計(jì)的輸入連接，盡管實(shí)驗(yàn)室儀器通常有。
熱滯后
熱滯后引起的誤差是由溫度計(jì)響應(yīng)溫度變化的延遲引起的誤差。同樣存在這種效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，但實(shí)際上工業(yè)溫度計(jì)的時(shí)間常數(shù)通常是未知的。
對(duì)于溫度計(jì)這在金屬塊浴（其表現(xiàn)出良好的溫度穩(wěn)定性）的緊密配合的口袋那將是通常的溫度計(jì)在幾分鐘內(nèi)達(dá)到其最終值。對(duì)于新的或未知的傳感器，簡(jiǎn)單的觀察是確認(rèn)這一點(diǎn)的方法。
熱容量
當(dāng)溫度計(jì)放入金屬塊浴中時(shí)，熱量會(huì)流入溫度計(jì)，或從中流出。塊的這種加載可能會(huì)導(dǎo)致塊的溫度發(fā)生變化，盡管塊的溫度控制器會(huì)在一定程度上進(jìn)行補(bǔ)償。
使用標(biāo)準(zhǔn)塊浴和使用外部溫度計(jì)測(cè)量插件溫度的推薦方法，可以將此類誤差保持在限度。理想情況下，塊浴的熱容量應(yīng)該比探頭的熱容量大，除了的工業(yè)探頭外，其他所有探頭都是這種情況。
自加熱
測(cè)量 prt溫度傳感器 的電阻需要電流通過(guò)傳感電阻器。溫度傳感器中耗散的合成功率 (I 2 R) 經(jīng)常受到警告。在實(shí)踐中，對(duì)于配備現(xiàn)代儀器的工業(yè)探頭，不太可能造成重大誤差。
使用干塊浴槽 13的傳統(tǒng)溫度校準(zhǔn)測(cè)量電流為 1mA，但現(xiàn)代儀器傾向于使用小得多的值，以限度地減少任何自熱，但可能會(huì)導(dǎo)致其他更嚴(yán)重的直流誤差。實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的用戶需要更加小心，以消除自熱誤差。
直流誤差
由于在 prt 的構(gòu)造中連接不同金屬所引起的熱電效應(yīng)，prt 中可能會(huì)產(chǎn)生小的直流電壓。例如，銅與鉑的結(jié)可以產(chǎn)生 6 至 8 µV /ºC 的電動(dòng)勢(shì)。盡管實(shí)驗(yàn)室儀器可能會(huì)使用測(cè)量技術(shù)來(lái)消除此類誤差，但由此產(chǎn)生的偏移電壓會(huì)導(dǎo)致相關(guān)儀器出現(xiàn)錯(cuò)誤。
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