溫度測(cè)量的線性化

在工業(yè)過(guò)程中，最常見(jiàn)的溫度測(cè)量方法是采用熱電偶或 RTD（電阻溫度裝置），每種方法都有各自的利弊，具體取決于測(cè)量的環(huán)境。

熱電偶和 RTD 傳感器本質(zhì)上都不是線性的。這意味著它們的信號(hào)輸出并不直接與被測(cè)溫度成正比，不同類型的產(chǎn)品各自具有獨(dú)特相關(guān)曲線，請(qǐng)看以下范例。

另外，不存在兩個(gè)設(shè)備是完全相同的，每個(gè)設(shè)備都有其獨(dú)特的特性。為此人們?cè)O(shè)立了各種標(biāo)準(zhǔn)，例如 IEC60584 和 IEC60751，允許制造商可以根據(jù)設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)中定義的標(biāo)稱曲線的偏離程度對(duì)設(shè)備進(jìn)行分類。然后可以根據(jù)所需精度選用熱電偶和 RTD。

現(xiàn)今的溫度變送器會(huì)對(duì)理想曲線進(jìn)行存儲(chǔ)和解讀，因而有多種熱電偶和 RTD 類型可供選擇用于實(shí)現(xiàn) 4…20 mA 的線性輸出。

這些嵌入式線性化是基于各類傳感器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，最后實(shí)現(xiàn)尤其是在小范圍內(nèi)，以及不需要非常高精度溫度測(cè)量的應(yīng)用中可接受的線性輸出。

然而，有許多應(yīng)用的精度要求高、標(biāo)準(zhǔn)線性化無(wú)法滿足這些應(yīng)用的需求。

例如：

• 化學(xué)生產(chǎn)中的反應(yīng)溫度控制，對(duì)于確保產(chǎn)量/質(zhì)量和安全性至關(guān)重要
• 石油和天然氣行業(yè)中的計(jì)量交接，需要進(jìn)行流量補(bǔ)償以進(jìn)行準(zhǔn)確的成本核算和計(jì)費(fèi)
• 對(duì)于安全關(guān)斷系統(tǒng)而言，對(duì)超溫的快速響應(yīng)至關(guān)重要

為提高測(cè)量的精度和線性度，您必須確保安裝了由公認(rèn)的制造商生產(chǎn)的，具有最佳長(zhǎng)期穩(wěn)定性的高規(guī)格溫度變送器。

通過(guò)配置，這些變送器可添加其他線性化方法 ，從而使標(biāo)準(zhǔn)傳感器能達(dá)到最佳傳感器/變送器匹配狀態(tài)，并且可以線性化自定義的傳感器。

方法之一是對(duì) RTD 采用 Callender Van Dusen 方程。在校準(zhǔn)過(guò)程中，會(huì)為每個(gè) RTD 生成傳感器的特定數(shù)據(jù)，然后在兼容變送器的配置過(guò)程中輸入這些數(shù)據(jù)，從而大大提高線性度。

無(wú)論是否進(jìn)行線性化，都需要定期校準(zhǔn)以確保在傳感器的整個(gè)使用周期中都能保持精度。