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      測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器原理

      2021-04-22

      應(yīng)用在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的溫度傳感器目前主要有鉑電阻,熱敏電阻。

      基本原理是:阻值隨溫度的變化而變化。只要測(cè)量輸出阻值,通過一定的算法,就能夠得到溫度值。

      國(guó)標(biāo)《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》GB14287-2005中規(guī)定,溫度的報(bào)警值應(yīng)設(shè)定在55℃到140℃,因此,溫度傳感器必須要到達(dá)這個(gè)測(cè)量的范圍,目前常用的有鉑電阻和熱敏電阻。三管測(cè)溫達(dá)不到140℃,因此很少使用在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中。

      1、鉑電阻

      鉑電阻具有優(yōu)良的線性,精度非常高,因此廣泛的應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域。但是鉑電阻價(jià)格比較高,同時(shí)分辨率比較低。在實(shí)際應(yīng)用中,采用電阻橋加放大來測(cè)量鉑電阻阻值。同時(shí)為了保證精度,還必須用高精度的參考電源,精密電阻,高位ADC,否則采用鉑電阻就沒有意義了。

      總之,采用鉑電阻作為溫度傳感器的硬件復(fù)雜度和成本相對(duì)比較高,即使用成本和元器件的本身的成本均比較高。

      2、熱敏電阻

      熱敏電阻分正溫度系數(shù)的和負(fù)溫度系數(shù)的。

      熱敏電阻的優(yōu)點(diǎn)就是分辨率比較高,成本低,但是線性度比較差,測(cè)量的精度低。要想提高測(cè)量精度,就是必須在軟件上作出相應(yīng)的處理。 

      3、電阻轉(zhuǎn)換溫度算法

      (1)函數(shù)擬合法,根據(jù)傳感器的物理特性,按照一定的函數(shù)來計(jì)算阻值和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

      (2)查表法,通過函數(shù),事先計(jì)算出阻值和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因?yàn)榱斜淼拈L(zhǎng)度有一定的限制,精度會(huì)有一定的限制。

      (3)查表法和函數(shù)擬合法組合。通過事先把測(cè)量范圍分成幾段,每一小區(qū)間范圍內(nèi)可以近似的認(rèn)為是線性的。這樣的話,在大的區(qū)間范圍內(nèi)用查表法,同時(shí)采用函數(shù)擬合的方法進(jìn)一步提供精度。

      鉑電阻和熱敏電阻對(duì)應(yīng)溫度的函數(shù)(曲線)是不一樣的。鉑電阻一般情況下,可以采用函數(shù)擬合的方法計(jì)算出溫度系數(shù)。

      在單片機(jī)的系統(tǒng)中,由于資源的限制,一般采用查表法和查表法+函數(shù)擬合的方法,這樣可以降低單片機(jī)的運(yùn)算能力的要求。

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