铂热电阻传感器误差修正方法和用该方法测温的热量表技术

本发明专利技术提供了一种铂热电阻传感器误差修正方法，包括获取铂热电阻温度传感器温度范围和精度；计算误差修正点；对铂热电阻温度传感器进行误差修正，得到平均测量温度-修正补偿系数曲线；选取一个误差修正点作为基本温度点；对该待修正的铂热电阻温度传感器在基本温度点上进行测量修正；对待修正的铂热电阻温度传感器进行全量程温度范围内的温度测量误差修正；本发明专利技术还提供了一种应用所述铂热电阻传感器误差修正方法进行温度测量的热量表。本发明专利技术方法提高了铂热电阻的温度测量精度，极大地提高了铂热电阻温度传感器的生产效率和标定、修正效率。本发明专利技术方法提供的应用所述铂热电阻传感器误差修正方法进行温度测量和修正的热量表，计量准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测控领域，具体涉及一种铂热电阻传感器误差修正方法和用该方法的热量表。
技术介绍
随着国家经济技术的发展，供热系统已经逐步进入了千家万户，给广大人民群众带来的舒适便捷的生活。热量表是供热系统中用来测量及显示水流经热交换系统所释放或吸收热量值的仪表，在按热量计量收费的体系中是一个关键的仪表。它的测量数据是供热体系中按热量计量收费的重要依据，因此它的测量精度，工作稳定性等技术指标无论是对供热系统还是对用户而言，都是非常重要的。热量表主要由流量传感器、配对温度传感器和计算器组成。目前行业内普通采用PT1000铂热电阻作为测温元件：先测量出PT1000铂热电阻的电阻值，然后再将电阻值转换成温度。这种铂热电阻采用二线制接法，没有考虑到引线电阻，从而会导致标准源本身存在一定的误差；同时铂热电阻虽然随着温度的变化而变化，但这种变化是非线性的，而且温度测量电路也会带来一些固有误差，所有这些很难保证在全量程范围内温度测量误差的准确性。为了解决这种问题，现有大多数的方法是引入修正补偿系数，通过此修正补偿系数对温度进行校准修正补偿，从而减小计量误差。现在固定厂家生产的固定型号的PT1000铂热电阻的一致性较好：在测量温度时，虽然各个铂热电阻的修正系数不同，但是固定厂家生产的固定型号的PT1000铂热电阻温度传感器的测量温度-修正补偿系数曲线的线形基本一致。但由于在全量程温度范围内，温度修正补偿系数是非线性分布的，如果要保证全量程温度范围内的温度误差的准确性，每一个PT1000铂热电阻均需要对全量程范围内的温度点进行校准，得到一条较为准确的修正补偿曲线。但这种方法在生产时，由于要校准修正的温度点较多，会导致生产效率非常低。因此大多数的厂家为了提供生产效率，在实际生产过程中减少了温度点的校准，导致温度-修正补偿系数曲线与实际的差别很大，不能很好的保证温度计量误差在全量程的温度范围内的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种计量准确又能够提高铂热电阻温度传感器生产效率的铂热电阻传感器误差修正方法。本专利技术的目的之二在于提供采用所述铂热电阻传感器误差修正方法进行温度测量的热量表。本专利技术提供的这种铂热电阻传感器误差修正方法，包括如下步骤：S1.获取待修正的每一类型号的铂热电阻温度传感器测量温度时的温度范围要求和温度精度要求，以及待修正型号中的铂热电阻的电阻值与温度测量值之间的数值关系；S2.根据步骤S1获取的温度范围和温度精度，采用以下算式得到n个误差修正点：Tta_1=Tmin，Tta_2=Tmin+Tu，Tta_3=Tmin+2*Tu，……，Tta_n-1=Tmin+（n-1）*Tu，Tta_n=Tmax，且Tmin=Tta_1＜Tta_2＜……＜Tta_n=Tmax；式中Tta_1、Tta_2、……、Tta_n为误差修正点，Tmin为温度范围的最低温度，Tmax为温度范围的最高温度，Tu为温度精度要求，n=1，2，3……；S3.将待修正的每一类型号的P个铂热电阻温度传感器，在步骤S2所述的误差修正点上进行误差修正，得到待修正的每一类型号的铂热电阻温度传感器的平均测量温度-修正补偿系数曲线；S4.在步骤S2的误差修正点中，选取一个误差修正点作为基本温度点T基原；在待修正的每一类型号的铂热电阻温度传感器任意选取一个，对该选取的铂热电阻温度传感器在基本温度点上进行误差修正，得到该选取的铂热电阻温度传感器在基本温度点上的修正补偿系数值K基原；S5.针对步骤S4选取的铂热电阻温度传感器，采用下式进行全量程温度范围内的温度测量误差修正：T修正值=T测量值×(Kta_i×K基原)/Kta_ii式中，T修正值为步骤S4选取的铂热电阻温度传感器修正后的测量温度，T测量值为步骤S4选取的铂热电阻温度传感器修正前的测量温度，Kta_i为任意温度点在平均测量温度-修正补偿系数曲线上对应的修正补偿系数，K基原为步骤S4选取的铂热电阻温度传感器在基本温度点上的修正补偿系数值，Kta_ii为基本温度点在平均测量温度-修正补偿系数曲线上对应的修正补偿系数。所述铂热电阻传感器误差修正方法，还包括如下步骤：S6.重复步骤S4~S5，完成所有待修正的铂热电阻温度传感器的误差修正。步骤S1所述的获取铂热电阻的电阻值与温度测量值之间的数值关系，具体包括如下步骤：1）针对每一个温度测量点，利用铂热电阻在N秒内连续测量M次，得到M个铂热电阻的测量电阻值；2）将步骤1）得到的测量电阻值筛除最大值和最小值，将剩余的M-2个测量电阻值求取平均值R原；3）将R原与铂热电阻的分度表进行对比，得到将R原转换为未修正的测量温度值T测量值的算式。所述步骤3）具体包括如下步骤：①将与铂热电阻的分度表进行对比，直至得到分度表内的电阻值Rn与Rn+1，满足Rn<R原<Rn+1；②根据分度表获取电阻值Rn与Rn+1所对应的原始温度值Tn与Tn+1，得到分度表的温度精度num=Tn+1-Tn；③采用下式计算得到未修正的测量温度值T测量值：T测量值=Tn+(R原-Rn)/(Rn+1-Rn)×num步骤3）所述的分度表，为根据铂热电阻产品自带的三个温度点的温度值和温度点对应的电阻值，和以下公式计算得到：Rt=R0×（1+A×t+B×t2）式中为，Rt为t℃时的铂热电阻阻值，R0为0℃时的铂热电阻阻值，t为温度值，A、B为常数；步骤S3所述的得到平均测量温度-修正补偿系数曲线，具体包括如下步骤：1）将待修正的每一类型号的P个铂热电阻温度传感器，依据步骤S1获得的测量精度，从最低温度点Tmin开始测量，直至测量到Tmax；2）针对每一个温度测量点，记录此时标准温度值和P个铂热电阻温度传感器测量的未修正的温度测量值T标定.1~T标定.P；针对未修正的温度测量值T标定.1~T标定.P求取平均值T标定.平均；3）根据步骤2）获取的T标定.平均，计算此时的平均修正补偿系数；4）重复步骤2）~步骤3），完成所有测量点的温度测量和平均修正补偿系数的计算，得到平均测量温度-修正补偿系数曲线；步骤S3所述的P个铂热电阻温度传感器，为20个铂热电阻温度传感器。步骤S4所述的基本温度点，为根据热量表行业标准中规定的出厂检测要求选取为50℃。本专利技术还提供了一种热量表，该热量表应用所述的铂热电阻传感器误差修正方法进行温度测量。本专利技术提供的这种铂热电阻传感器误差修正方法，利用特定型号铂热电阻温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铂热电阻传感器误差修正方法，包括如下步骤：S1. 获取待修正的每一类型号的铂热电阻温度传感器测量温度时的温度范围要求和温度精度要求，以及待修正型号中的铂热电阻的电阻值与温度测量值之间的数值关系；S2. 根据步骤S1获取的温度范围和温度精度，采用以下算式得到n个误差修正点：Tta_1=Tmin，Tta_2=Tmin+Tu，Tta_3= Tmin+2*Tu，……，Tta_n‑1= Tmin+（n‑1）*Tu，Tta_n= Tmax，且Tmin=Tta_1＜Tta_2＜……＜Tta_n=Tmax；式中Tta_1、Tta_2、……、Tta_n为误差修正点，Tmin为温度范围的最低温度，Tmax为温度范围的最高温度，Tu为温度精度要求，n=1，2，3……；S3. 将待修正的每一类型号的P个铂热电阻温度传感器，在步骤S2所述的误差修正点上进行误差修正，得到待修正的每一类型号的铂热电阻温度传感器的平均测量温度‑修正补偿系数曲线；S4. 在步骤S2的误差修正点中，选取一个误差修正点作为基本温度点T基原；在待修正的每一类型号的铂热电阻温度传感器任意选取一个，对该选取的铂热电阻温度传感器在基本温度点上进行误差修正，得到该选取的铂热电阻温度传感器在基本温度点上的修正补偿系数值K基原；S5. 针对步骤S4选取的铂热电阻温度传感器，采用下式进行全量程温度范围内的温度测量误差修正：T修正值=T测量值×( Kta_i ×K基原) / Kta_ii式中，T修正值为步骤S4选取的铂热电阻温度传感器修正后的测量温度， T测量值为步骤S4选取的铂热电阻温度传感器修正前的测量温度，Kta_i为任意温度点在平均测量温度‑修正补偿系数曲线上对应的修正补偿系数，K基原为步骤S4选取的铂热电阻温度传感器在基本温度点上的修正补偿系数值，Kta_ii为基本温度点在平均测量温度‑修正补偿系数曲线上对应的修正补偿系数。...

【技术特征摘要】
1.一种铂热电阻传感器误差修正方法，包括如下步骤：
S1.获取待修正的每一类型号的铂热电阻温度传感器测量温度时的温度范围要求和
温度精度要求，以及待修正型号中的铂热电阻的电阻值与温度测量值之间的数值关系；
S2.根据步骤S1获取的温度范围和温度精度，采用以下算式得到n个误差修正点：
Tta_1=Tmin，Tta_2=Tmin+Tu，Tta_3=Tmin+2*Tu，……，Tta_n-1=Tmin+（n-1）*Tu，
Tta_n=Tmax，且Tmin=Tta_1＜Tta_2＜……＜Tta_n=Tmax；
式中Tta_1、Tta_2、……、Tta_n为误差修正点，Tmin为温度范围的最低温度，Tmax为温度范围
的最高温度，Tu为温度精度要求，n=1，2，3……；
S3.将待修正的每一类型号的P个铂热电阻温度传感器，在步骤S2所述的误差修正点
上进行误差修正，得到待修正的每一类型号的铂热电阻温度传感器的平均测量温度-修正
补偿系数曲线；
S4.在步骤S2的误差修正点中，选取一个误差修正点作为基本温度点T基原；在待修正的
每一类型号的铂热电阻温度传感器任意选取一个，对该选取的铂热电阻温度传感器在基本
温度点上进行误差修正，得到该选取的铂热电阻温度传感器在基本温度点上的修正补偿系
数值K基原；
S5.针对步骤S4选取的铂热电阻温度传感器，采用下式进行全量程温度范围内的温度
测量误差修正：
T修正值=T测量值×(Kta_i×K基原)/Kta_ii式中，T修正值为步骤S4选取的铂热电阻温度传感器修正后的测量温度，T测量值为步骤S4选
取的铂热电阻温度传感器修正前的测量温度，Kta_i为任意温度点在平均测量温度-修正补
偿系数曲线上对应的修正补偿系数，K基原为步骤S4选取的铂热电阻温度传感器在基本温度
点上的修正补偿系数值，Kta_ii为基本温度点在平均测量温度-修正补偿系数曲线上对应的
修正补偿系数。
2.根据权利要求1所述的铂热电阻传感器误差修正方法，其特征在于还包括如下步骤：
S6.重复步骤S4~S5，完成所有待修正的铂热电阻温度传感器的误差修正。
3.根据权利要求1或2所述的所述铂热电阻传感器误差修正方法，其特征在于步骤S1所
述的获取铂热电阻的电阻值与温度测量值之间的数值关系，具体包括如下步骤：
1）针对每一个温度测量点，利用铂热电阻在N秒内连续测量M次，得到M个铂热电阻的测
量电阻值；

【专利技术属性】
技术研发人员：张慧娟，蒋罗庚，
申请(专利权)人：湖南威铭能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43