射频卡在提高铂电阻测温准确度中的应用

　　0　引言

　　目前在一些大量使用温度计的实验室,逐步开始淘汰玻璃液体温度计,转而使用数字温度计。这些数字温度计为了应用于不同的测试场合并保证足够的准确度配备了不同的传感器。由于在使用中每个传感器的值都会发生一定的变化,为了提高准确度,每年都要送上级计量部门进行校准,在日常使用中要查询修正值使用。由于传感器的接口基本是一致的,外观差别也不大,所以在日常使用中用错修正值的概率就会提高。

　　射频识别卡技术是近几年发展起来的一项新技术,它成功地结合射频识别技术和IC卡技术解决了无源(卡中无电源)和免接触的难题,是电子信息技术领域的一大突破。将传感器的修正值储存在该传感器的射频识别卡上,在使用时就能自动识别修正值,使用范围等信息,大大减少人为误差,降低劳动强度。

　　1　铂电阻分度参数

　　在0℃~850℃范围内,铂电阻的阻值R与温度t之间的关系为:

　　A、B为分度常数,由于铂电阻的电阻和温度关系存在非线性,并随着温度的升高,非线性越来越严重。并且每一支铂电阻的分度常数与通用值都有所不同。即使同一支铂电阻在不同温度段的分度数也有所不同。

　　我们将铂电阻先用通用的公式进行分度,然后对使用范围内的数值每间隔50度进行实际实验测量,得到每只铂电阻实际电阻值。用这些实际测量的电阻值对原理论值进行修正。利用计算后的数值进行回归计算得到新的分度参数。

　　由实际电阻值计算得到该铂电阻的参数是A′=3·934×10-3/℃　B′=6·822×10-7/℃2　R′0=100·01Ω使用新的参数得到的温度电阻曲线如图1所示,新计算值与实际值的测量值的误差被大大减小。经过计算和实验验证在各个实验温度点的温度值误差也被很好的减小了。在实际使用中可以根据使用的温度段进行分段参数优化以获取更好的准确性。

　　2　硬件设计

　　用实验的方法重新确认铂电阻温度传感器的分度参数后,准确度可以提高。但这个参数只适用于这一支铂电阻。如果将优化后的参数储存在二次仪表中,如果使用别的铂电阻而没有更改分度参数就有可能带来很大的误差。因此在铂电阻传感器上内置一个射频卡,将该传感器的参数资料储存在该卡上。在二次仪表端内置有读卡模块,当要使用传感器时,只需要在仪表上刷一下卡,就能将参数自动录入,是的既提高了使用准确度,有简化了操作,避免了人为录入的错误引起的误差。

　　2·1　射频识别卡

　　射频识别卡(简称射频卡、RFID卡)由于成功地结合射频识别技术和IC卡技术,解决了无源(卡内无电池)和免接触的难题, RFID卡由IC芯片、感应天线组成,完全密封在一个标准PVC卡片中,无外露部分(见图2)。射频卡具有高可靠性,易用性,高安全性的特点,在减少计量仪表参数的错误使用上能发挥很好的作用。