关于温度变送器的现场校准及数据处理

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关于温度变送器的现场校准及数据处理作者：韩丽丽

来源：《中国科技纵横》2014年第23期

【摘要】本文介绍了在工业生产过程中应用的温度变送器在现场的校准方法以及所涉及到的由标准设备与被校温度变送器引起的输出电流测量结果不确定度的评定。

【关键词】热电阻测温 ;热电偶测温 ;冷端温度补偿 ;测量结果不确定度评定

1 引言

温度的检测和控制是工业生产过程中比较广泛的应用之一，温度变送器是一种将现场采集的温度信号变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。

2 温度测量系统的组成部分及温度变送器的工作原理

热电阻测温的基本原理是先将温度的变化转化成热电阻的变化，然后再由温度变送器将电阻的变化转化成电压的变化，计算机通过对电压的采样和计算便可得到温度值。在宝钢不锈钢热轧厂工程检修中用于测温的热电阻一般为Pt100规格的热电阻，Pt100热电阻测温元件是0℃时其输出电阻为100Ω。之后，随着温度的提高热电阻值呈非线性增加。

热电偶测量温度的基本原理是利用材料的热电效应。将两种不同成分的金属导体首尾连接成闭合回路，如果两连接点的温度不等，则在回路中就会产生热电动势，形成热电流，这就是热电效应。热电偶就是将两种不同的金属材料一端焊接而成。焊接的一端叫做测量端，未焊接的一端叫做参考端。参考端在使用时通常恒定在一定的温度（如0℃）。当对测量端加热时，在接点处有热电势产生。如参考端温度恒定，其热电势的大小和方向只与两种金属材料的特性和测量端的温度有关，而与热电极的粗细和长短无关。当测量端的温度改变后，热电势也随之改变，并且温度和热电势之间有一固定的函数关系，利用这个关系就可以测量温度。在宝钢不锈钢热轧厂工程检修中用于测温的热电偶一般为K 、S 型热电偶。

温度变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻; 信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成，有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线的功能。热电偶和热电阻来的信号输入到变送器的输入端，输入端为一个不平衡电桥，当温度变化时，电桥失去平衡，桥路将有电压输出，经放大后变送器输出（4～20）mA 直流电流信号。输出的直流信号又经反馈回路输入到放大器的输入端，保证了输入和输出的线性度。我实验室主要校准的是不带传感器的变送器。

关于温度变送器的现场校准及数据处理

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