当前位置：首页 > 模拟 > 模拟

基于万用表组建高精度温度测量系统

时间：2010-08-09 09:47:00

关键字：万用表高精度温度测量系统 DM

手机看文章

扫描二维码
随时随地手机看文章

[导读]温度测量遍布于各种工业现场，可是要实现精确、快速的温度测量并非易事。困难的主要原因是温度信号本身并不像一般的物理信号那么容易直接检测，并且通常需要以数字形式保存或记录温度测量数据，这些将涉及到传感器技

温度测量遍布于各种工业现场，可是要实现精确、快速的温度测量并非易事。困难的主要原因是温度信号本身并不像一般的物理信号那么容易直接检测，并且通常需要以数字形式保存或记录温度测量数据，这些将涉及到传感器技术、精确测量和数据处理等技术。本文将利用RIGOL的台式万用表DM3068提供一种便捷、准确的解决方案。

系统结构

温度测量系统主要由三部分组成：温度传感器（用于将温度变化转换为电压/电阻的变化）、测量部分（测量电压/电阻信号）、计算和转换部分（将测量的电压/电阻值转换为温度值）。其中，温度传感器已经形成工业标准化的产品，只需要选择适合应用的产品即可。余下的两个部分，则可以直接由DM3068承担。另外，再搭配一台PC，用于记录和分析测量结果。系统结构示意图如图 1所示。

图1 系统结构示意图

选择温度传感器

目前工业应用中，常见的温度传感器有热电偶（TC）、热电阻（RTD）和热敏电阻（Thermistor）三种。DM3068直接内置了针对这三种传感器各个型号的测量支持，方便温度测量。

DM3068温度测量功能

DM3068是一款精度达到61/2的台式万用表，除了可进行各种电信号测量外，其内置温度测量功能，可以直接与多种温度传感器连接进行温度测量。支持前面板操作和远程通信方式控制并获取测量结果。

由于DM3068前端内置冷端参考温度测量，因此，只需要简单的将TC温度传感器直接以电压测量方式连接DM3068，并在DM3068设置界面选择匹配的 TC传感器类型，即可开始温度测量。DM3068还支持2线RTD、4线RTD温度传感器和Thermistor温度传感器，也只需选择与传感器匹配的参数即可直接测量温度。

DM3068直接支持B型、E型、J型、K型、N型、R型、S型、T型的TC传感器，支持R0参数范围为 49～2100Ω，传感器系数α为0.00385、0.00389、0.00391、0.00392的2线或4线RTD传感器，支持2.2kΩ、3kΩ、 5kΩ、10kΩ、30kΩ五种类型的Thermistor传感器，并足以满足通常的应用。

由于DM3068本身能够提供高精度的电压、电阻测量，最小可分辨精度可达0.1μV电压或0.1mΩ电阻。因此在温度测量的时候，测温的可靠性和稳定性可以得到充分的保障。内部计算方式采用符合国际温度标准ITS-90的计算方法，温度计算精度可达0.001℃。另外还具有多种统计和控制功能方便与其他设备组建集成温度测试系统。

测量应用举例

应用场景

采用RTD传感器，型号Pt100，α参数为0.00385,利用DM3068的统计功能记录当前温度变化情况，并保存测量数据供以后查阅。

设置方法

参考图1系统结构，连接传感器的两个端子到DM3068的电阻测量输入端，然后设置DM3068的温度测量功能。为了保证被测信号连接可靠，使用如图 2（a）所示的橡胶头连接器，引线端可以直接连接温度传感器的引线，金属头可以直接接入DM3068的电压测量输入表笔插孔。连接后的效果如图 2（b）所示。

（a）连接用橡胶头（b）连接后的效果

图2 DM3068与传感器的连接