CN1395110A - 多功能模拟信号电路测量热电阻的误差补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明采用包括电压输入端A,电流输入端B,信号基准地C,微处理器M,跨接于B、C端之间的精密电阻R,跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路,和在A、B端与微处理器间分别接有A/D转换器的多功能模拟信号电路,在测量热电阻Rt时,将热电阻的一端与电压输入端A端相连,另一端与电流输入端B端及信号基准地C端相连,利用微处理器按以下关系式进行误差补偿,获得热电阻Rt实际值Vac=(Rt+r)i+V1;Vbc=V1×R/(R+r);V1/r+V1/(R+r)=i用本发明方法测量热电阻操作便利,可对热电阻测量的误差进行完全补偿。
Description
技术领域
本发明涉及热电阻测量误差的补偿方法。
背景技术
在工业自动化领域,一些智能仪表或数字显示类仪表需要将模拟信号,如电压信号、电流信号、热电阻信号、热电偶信号(mv电压信号)等转换成数字信号。目前在采用的模拟信号输入电路有两种,一种是单一功能的模拟信号输入电路,仅对某一信号进行模数转换,另一种是多功能模拟信号输入电路,图1是常用的多功能模拟信号输入电路,它包括电压输入端A,电流输入端B,信号基准地C,微处理器M,跨接于B、C端之间的精密电阻R,跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路,和分别接于A、B端与微处理器间的A/D转换器。当测量信号为电压信号和热电偶信号时,开关K断开,信号从A、C端输入,经与A端相连的A/D转换器转换后输入微处理器;当测量信号为电流信号时,开关K断开,信号从B、C端输入,由精密电阻R将电流信号转化为电压信号,经与B端相连的A/D转换器转换后输入微处理器;当测量信号为三线制热电阻时,开关K闭合,信号从A、B、C端输入,这时热电阻信号的引线电阻及精密电阻R均会影响测量精度。在本发明作出前,对于多功能模拟信号电路在测量热电阻时,还未有对精密电阻R的误差补偿办法,为了减小测量误差,通常是将精密电阻作为外接电阻,在测量电流信号时,接入该电阻,测量热电阻时,不接该电阻,这种方法使用很不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种测量操作便利,精度高的多功能模拟信号测量热电阻的误差补偿方法。
多功能模拟信号电路测量热电阻的误差补偿方法,采用包括电压输入端A,电流输入端B,信号基准地C,微处理器M,跨接于B、C端之间的精密电阻R,跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路,和在A、B端与微处理器间分别接有A/D转换器的多功能模拟信号电路,其特征是在测量热电阻Rt时,将热电阻的一端与电压输入端A端相连,另一端与电流输入端B端及信号基准地C端相连,利用微处理器按以下关系式进行误差补偿,获得热电阻Rt实际值
Vac=(Rt+r)i+V1
Vbc=V1×R/(R+r)
V1/r+V1/(R+r)=i式中r为热电阻的引线电阻,R为接于B、C端间的精密电阻,i为恒流源的输出电流,Vac、Vbc分别为二个A/D转换器的输出量,V1为热电阻Rt一端的电压。
用本发明方法可使热电阻的测量误差得到补偿,提高测量精度,同时采用本方法无需再将精密电阻作为外接电阻,在测量不同信号时接入或不接,测量操作便利。
附图说明
图1是多功能模拟信号电路图;
图2是多功能模拟信号电路测量热电阻示意图。
具体实施方式
利用多功能模拟信号电路测量热电阻见图2所示,多功能模拟信号电路包括电压输入端A,电流输入端B,信号基准地C,微处理器M,跨接于B、C端之间的精密电阻R,跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路,和分别接于A、B端与微处理器间的二个A/D转换器,将被测热电阻Rt的一端与电压输入端A端相连,另一端与电流输入端B端及信号基准地C端相连,开关K闭合,恒流源作为热电阻的激励电流,利用微处理器按以下关系式进行补偿,获得热电阻Rt实际值
Vac=(Rt+r)i+V1
Vbc=V1×R/(R+r)
V1/r+V1/(R+r)=i式中:r为热电阻的引线电阻,R为接于B、C端间的精密电阻,i为恒流源的输出电流,Vac=Va-Vc、Vbc=Vb-Vc分别为二个A/D转换器的输出量,图例,V1是热电阻Rt接电流输入端及信号基准地端的电压。
试验表明,用本发明方法可对热电阻测量的误差进行完全补偿。
Claims (1)
1.多功能模拟信号电路测量热电阻的误差补偿方法,采用包括电压输入端A,电流输入端B,信号基准地C,微处理器M,跨接于B、C端之间的精密电阻R,跨接于A、C端之间的开关K与恒流源I串联电路,和在A、B端与微处理器间分别接有A/D转换器的多功能模拟信号电路,其特征是在测量热电阻Rt时,将热电阻的一端与电压输入端A端相连,另一端与电流输入端B端及信号基准地C端相连,利用微处理器按以下关系式进行误差补偿,获得热电阻Rt实际值
Vac=(Rt+r)i+V1
Vbc=V1×R/(R+r)
V1/r+V1/(R+r)=i式中:r为热电阻的引线电阻,R为接于B、C端间的精密电阻,i为恒流源的输出电流,Vac、Vbc分别为二个A/D转换器的输出量,V1为热电阻Rt一端的电压。
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