Компенсація впливу опорів ліній зв'язку в двопровідних терморезистивних перетворювачах

Abstract

Запропоновано метод компенсації впливу опорів ліній зв’язку в двопровідних терморезистивних перетворювачах на основі комутаційного інвертування зразкового вимірювального струму з аналоговим усередненням сигналів на входах ліній зв’язку. Розроблено структурну і принципову схеми двопровідного терморезистивного перетворювача. Проведено аналіз похибки від неповної компенсації впливу опорів ліній зв’язку, спричиненої нерівністю зразкових струмів. Коефіцієнт послаблення впливу опорів ліній зв’язку при відносній похибці зразкових струмів 0,01 становить 40 дБ і збільшується зі зменшенням відносної похибки. Розглянуто вплив перехідних процесів в лініях зв’язку в момент комутації зразкових струмів на точність перетворення температури. Проведено дослідження спроектованої схеми терморезистивного перетворювача методом комп’ютерного моделювання в програмному середовищі Electronics Workbench. Встановлено, що зменшення похибки від перехідних процесів можливе при розбалансі значень зразкових струмів. При різниці зразкових струмів 0,03 мА абсолютна похибка від впливу опорів ліній зв’язку не перевищує 0,05°С при опорі ліній зв’язку 5 Ом і 0,5°С при опорі ліній зв’язку 30 Ом.

Предложен метод компенсации влияния сопротивлений линий связи в двухпроводных терморезистивных преобразователях на основе коммутационного инвертирования измерительного тока с аналоговым усреднением сигналов на входах линий связи. Разработана структурная и принципиальная схема двухпроводного терморезистивного преобразователя. Проведен анализ погрешности от неполной компенсации влияния сопротивлений линий связи, вызванной неравенством образцовых токов. Коэффициент ослабления влияния сопротивлений линий связи при относительной погрешности образцовых токов 0,01 составляет 40 дБ и увеличивается с уменьшением относительной погрешности. Рассмотрено влияние переходных процессов в линиях связи в момент коммутации образцовых токов на точность преобразования температуры. Проведено исследование спроектированной схемы терморезистивного преобразователя методом компьютерного моделирования в программной среде Electronics Workbench. Установлено, что уменьшение погрешности от переходных процессов возможно при разбалансе значений образцовых токов. При разнице образцовых токов 0,03 мА абсолютная погрешность от влияния сопротивлений линий связи не превышает 0,05 ° С при опоре линий связи 5 Ом и 0,5 ° С при опоре линий связи 30 Ом.

Method of lead wire resistance compensation for two-wire resistive temperature transducers based on the commutation inversion of measuring current with analogue signal averaging on the lead-wire inputs is suggested. The structural and principle scheme of a two-wire resistive temperature transducer has been elaborated. The analysis of incomplete compensation of lead wire resistance influence caused by inequality of reference currents is conducted. The coefficient of lead wire resistance influence mitigation at the relative error of reference currents 0,01 makes 40 dB, and rises with relative error decrease. The influence of transient processes in lead wires at the moment of reference currents commutation on the accuracy of temperature conversion has been regarded. The research of the designed scheme of a resistive temperature transducer is realized by the method of computer modelling in the Electronics Workbench software medium. It has been ascertained that the fall of an error caused by transient processes is possible with misbalance of reference current values. At the difference of reference currents 0,03 мА , the absolute error of lead wire resistance influence does not exceed 0,05°С at the lead wires resistance value 5 Ом, and 0,5°С at the lead wires resistance 30 Ом.