數字式溫濕度計溫度測量原理

(1) 傳感器類型與工作機制

• 熱敏電阻（NTC）：
  • 溫度升高時電阻值下降（負溫度系數）。
  • 通過測量電阻分壓值計算溫度（需線性化校準）。
• 數字溫度傳感器（如DS18B20）：
  • 內部集成ADC，直接輸出數字信號（如12位精度）。
  • 單總線協議傳輸，抗干擾強，適合多點測量。

(2) 信號處理流程

1. 電阻-電壓轉換：熱敏電阻與參考電阻串聯，測量分壓值。
2. ADC轉換：將模擬電壓轉換為數字量（如10位ADC）。
3. 溫度計算：根據熱敏電阻的R-T表或Steinhart-Hart方程反演溫度值。

工作用輻射溫度計**結構與工作流程

(1) 光學系統

• 紅外透鏡/反射鏡：聚焦目標物體發出的紅外輻射至探測器。透鏡材料需透紅外光（如鍺、硒化鋅），避免普通玻璃對紅外線的吸收。
• 視場角與距離系數（D:S）：決定測量區域大小，例如D:S=12:1表示在12cm距離下測量1cm直徑區域。

(2) 探測器

• 熱電堆（Thermopile）：利用溫差電效應將紅外輻射轉換為電壓信號，無需制冷，成本低（常用類型）。
• 光電導型探測器（如InGaAs、HgCdTe）：對特定波長敏感，需制冷以提高靈敏度，用于高精度場合。
• 熱釋電探測器：響應速度快，適合動態測溫。

(3) 信號處理與溫度計算

• 信號放大與濾波：探測器輸出的微弱電信號經放大和濾波（抑制環境干擾）。
• 發射率（ε）校正：實際物體非理想黑體（ε<1），需根據材料設置發射率（如拋光金屬ε≈0.1，氧化金屬ε≈0.8，人體皮膚ε≈0.98）。
• 溫度反演算法：通過斯特藩-玻爾茲曼公式或分波長亮度法計算溫度值。

(4) 顯示與輸出

• 溫度顯示：LCD屏幕直接顯示溫度值（℃/℉可切換）。
• 數據接口：RS-232、USB或無線傳輸至計算機或PLC系統。

雙金屬溫度計校準步驟

1. 安裝固定：將雙金屬溫度計和標準溫度計同時垂直插入恒溫槽中，使它們的感溫元件處于同一深度和位置，并用夾具固定好，確保溫度計與恒溫槽內的介質充分接觸，且不與槽壁、槽底接觸。
2. 零點校準：將恒溫槽溫度設定為 0℃，待溫度穩定后，觀察雙金屬溫度計的指針是否指在 0 刻度位置。若有偏差，可通過調整雙金屬溫度計的調零機構，使指針指向 0 刻度。
3. 多點校準：根據雙金屬溫度計的測量范圍，均勻選取至少 3 個校準點，例如測量范圍為 0℃ - 100℃，可選取 25℃、50℃、75℃三個點。將恒溫槽分別升溫或降溫至選定的校準溫度點，每個溫度點穩定保持 10 - 15 分鐘，待溫度穩定后，記錄標準溫度計的示值和雙金屬溫度計的示值。
4. 偏差計算：計算雙金屬溫度計在各校準點的偏差，偏差 = 雙金屬溫度計示值 - 標準溫度計示值。將偏差與雙金屬溫度計的允許誤差進行比較，判斷是否符合精度要求。一般工業用雙金屬溫度計的允許誤差為量程的 ±1.0% - ±1.5%。
5. 回程誤差測試：在完成升溫校準后，按照與升溫校準相反的順序，將恒溫槽溫度依次降至各校準點，再次記錄雙金屬溫度計和標準溫度計的示值，計算各校準點的回程誤差。回程誤差 = 升溫時示值 - 降溫時示值，回程誤差應不大于允許誤差

數字溫度計校準步驟

1.設備連接與預熱

1.將被校數字溫度計與標準鉑電阻溫度計（如PT100）并列置于恒溫槽中，確保傳感器浸入深度≥100mm。

2.連接數字溫度計輸出信號至數據采集器，通電預熱20分鐘。

2.零點校準

1.設置恒溫槽至0℃，待溫度波動≤±0.1℃時保持10分鐘。

2.記錄標準溫度值T標與數字溫度計示值T測，計算零點誤差ΔT=T測-T標。

3.若誤差超差（如±0.3℃），通過校準菜單修正零點參數。

3.量程校準

1.升溫至量程上限（如150℃），穩定后記錄標準值與測量值。

2.調整量程增益系數，確保上限點誤差≤±0.5%FS。

4.多點校準

1.選取校準點：0℃、50℃、100℃、150℃（量程為0-150℃時）。

2.每點穩定后同步記錄數據，計算線性誤差（要求≤±0.2%FS）。

3.通過多點擬合功能優化溫度-電壓特性曲線。

5.回程誤差測試

1.從50℃以1℃/min速率升溫至100℃，記錄各點示值。

2.同速率降溫至50℃，計算同溫度點升/降溫比較大偏差（應≤±0.3℃）。

6.穩定性驗證

1.在100℃恒溫點持續運行4小時，每小時記錄1次數據。

2.比較大漂移量應≤±0.1℃（滿足年穩定性≤0.2%FS要求）。 誠信為本，熱工數據更可靠！

溫度開關校準步驟

1.設備準備

1.將溫度開關與標準鉑電阻溫度計并列置于恒溫槽/干體爐內，確保傳感器完全浸入溫場均勻區域。

2.連接溫度開關輸出端至通斷檢測裝置（如萬用表），通過電流≤50mA。

2.校準點選擇

1.固定式開關校準其標稱值；可調式選擇量程下限、50%量程點及上限。

2.示例：量程（0-100℃）選擇0℃、50℃、100℃三點。

3.動作溫度校準

1.從低于校準點10℃開始，以≤1℃/min速率升溫，監測開關狀態變化。

2.首先動作時記錄標準溫度值（動作溫度t_d），重復3次取平均值。

3.計算動作溫度誤差：Δt=t_d-t_s（t_s為設定值），要求≤允許誤差。

4.回程測試

1.以相同速率降溫，記錄開關復位時的回復溫度t_h。

2.計算通斷溫度差Δt_d=|t_d-t_h|，應滿足滯回要求（如≤2℃）。

5.參數調整

1.超差時調節設定指針或電子補償參數，可調式開關需重新標定三點。

2.分體式傳感器可用信號模擬器直接校準開關電路。

6.記錄與報告

1.生成校準證書，包含動作溫度誤差、通斷溫度差及測量不確定度。

2.校準環境要求：溫度(20±5)℃，濕度≤85%RH。 溫度壓力校準，英菲更在行！湖州機械溫濕度計熱工計量檢測

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熱電偶溫度計校準

• 校準前準備
  • 標準器：選用標準熱電偶或高精度溫度校準儀作為標準。
  • 配套設備：準備溫度控制爐，能提供穩定的溫度環境，溫度均勻性和穩定性符合要求；還需配備測量熱電偶電勢的電位差計或數據采集器，精度滿足校準需求。
• 校準步驟
  • 外觀及線路檢查：檢查熱電偶外觀有無損壞、接線是否牢固，線路是否導通。
  • 校準點設置：根據熱電偶的測量范圍和使用要求，選擇校準點，一般至少選擇 3 個點，如 K 型熱電偶常用校準點為 400℃、600℃、800℃。
  • 校準操作：將熱電偶插入溫度控制爐，設置爐溫至校準點溫度，待溫度穩定且熱電偶電勢穩定后，記錄標準器和被校熱電偶的電勢值，根據熱電偶分度表計算對應的溫度值，與標準溫度值比較，得出誤差