淺析R型鉑銠絲裝配熱電偶校準方程、精度和校準誤差以及計算冷端電壓

淺析有理多項式函數(shù)進行高效的電壓到溫度轉(zhuǎn)換和溫度測量
      1、R型鉑銠絲裝配熱電偶校準方程
      2、R型鉑銠絲裝配熱電偶精度和校準誤差
      3、計算R型鉑銠絲裝配熱電偶冷端電壓
      熱電偶通配卡可自動將測量的電壓轉(zhuǎn)換為溫度，并具有高精度。但是，如果您不使用R型鉑銠絲裝配熱電偶通配符，但尋找R型鉑銠絲裝配熱電偶測量的精確公式，我們希望此處的R型鉑銠絲裝配熱電偶校準系數(shù)和方法是有用的。用于電壓到溫度轉(zhuǎn)換的等式通常使用高階多項式。美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）提供R型鉑銠絲裝配熱電偶值數(shù)據(jù)庫和符合提供R型鉑銠絲裝配熱電偶據(jù)的高階多項式公式曲線。然而，NIST提供的多項式方程并不像它們應(yīng)該的那樣準確 - 它們產(chǎn)生擬合誤差，因為高階多項式函數(shù)圍繞數(shù)據(jù)振蕩，如NIST多項式與R型鉑銠絲裝配熱電偶數(shù)據(jù)的這些曲線擬合所示。幸運的是，有更準確的方法來擬合數(shù)據(jù) - 使用有理多項式函數(shù)。本頁介紹如何使用有理多項式函數(shù)準確有效地將提供R型鉑銠絲裝配熱電偶電壓轉(zhuǎn)換為溫度 - 比使用NIST的高階多項式更為重要。
1、提供R型鉑銠絲裝配熱電偶校準方程
      有理多項式函數(shù)近似為R型鉑銠絲裝配熱電偶被用于從所測量的熱電偶電勢計算溫度。校準方程使用兩個較小階多項式的比率而不是一個大階多項式。使用最小二乘曲線擬合程序，我們符合美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）R型鉑銠絲裝配熱電偶數(shù)據(jù)，具有以下形式的合理函數(shù)，

      其中T是熱電偶溫度（單位為°C），V是熱電偶電壓（以毫伏為單位），T o，V o和p i和q i是系數(shù)。該函數(shù)使用兩個多項式的比率P / Q，在這種情況下是四階多項式到三階多項式。等式的第二種形式強調(diào)最有效的操作順序。通過對R型鉑銠絲裝配熱電偶的NIST數(shù)據(jù)進行最小二乘曲線擬合，找到系數(shù)T o，V o，p i和q i。整個溫度范圍分為幾個子范圍，每個子系數(shù)使用不同的系數(shù)。系數(shù)，擬合數(shù)據(jù)和殘差的圖表可以在這種R型鉑銠絲裝配熱電偶數(shù)據(jù)的Excel電子表格中找到。
下表包含R型鉑銠絲裝配熱電偶線的校準系數(shù)。

2、R型鉑銠絲裝配熱電偶精度和校準誤差
      下圖顯示了使用多項式的有理函數(shù)校準R型鉑銠絲裝配熱電偶后的殘留誤差。

      圖2用多項式的有理函數(shù)校準熱電偶后的R型鉑銠絲裝配熱電殘余溫度誤差。上圖中的大部分殘余誤差是由NIST提供的電壓值舍入到最接近的微伏。您可以將舍入錯誤視為數(shù)據(jù)中的別名或莫爾模式。有理函數(shù)近似對數(shù)據(jù)進行良好插值，使得計算出的溫度值比殘差圖所示的更準確。
3、計算R型鉑銠絲裝配熱電偶冷端電壓
      您的R型鉑銠絲裝配熱電偶可以在0°C以外的冷端溫度下端接。如果是這樣，您必須使用另一個傳感器（可能是熱敏電阻）測量冷端的溫度。然后，您可以根據(jù)測量的溫度計算冷端電壓，并在將熱電偶電壓轉(zhuǎn)換為溫度之前使用它來補償R型鉑銠絲裝配熱電偶電壓。在這種情況下，您需要逆變換，即將溫度轉(zhuǎn)換為電壓的等式。由于冷端可能放置在環(huán)境溫度下，因此在寬溫度范圍內(nèi)不需要有效的等式。通常-20至+ 70°C的范圍就足夠了。要將溫度轉(zhuǎn)換為電壓，您可以再次使用形式的有理函數(shù)近似，

      其中T CJ是冷結(jié)溫度，V CJ是計算的冷結(jié)電壓，并且T 0，V 0，p i和q i是系數(shù)。要了解有關(guān)R型鉑銠絲裝配熱電偶冷端補償?shù)母嘈畔?，可以參考如何進行冷端補償，您可以在此處找到系數(shù)：
R型鉑銠絲裝配熱電偶冷端補償方程。