ソフトウェア補償方法には、内蔵温度センサーを使用した冷接点温度のリアルタイム取得が含まれます。{0}{1}{0}マイクロプロセッサを熱電対校正テーブルまたは数学的モデルと組み合わせることで、熱電位が自動的に計算および補正され、高精度の完全自動冷接点温度補償が実現されます。-この方法は、PLC、DCS、データ収集カード、インテリジェント温度コントローラーなどの最新のインテリジェント測定および制御システムで広く使用されており、現在産業環境で最も主流で効率的な補正方法です。
I. ソフトウェア補償方法の中核となる実装手順
-冷接点温度のリアルタイム取得
実際の冷接点周囲温度 T0 を測定するために、高精度温度センサー (Pt100 白金測温抵抗体、NTC サーミスター、LM35 や AD590 などの統合型温度センサーなど) が温度測定システムの端子近くに取り付けられます。{0}}このセンサーは熱電対冷接点と同じ温度場にあり、測定された T0 が冷接点の状態を正確に反映していることを保証します。
熱電位信号の取得: 熱電対によって出力される熱電位 E(T,T0) は、A/D コンバータを使用して取得されます。これは、熱接点と非ゼロ冷接点間の温度差による起電力です。-
信号対雑音比と測定の安定性を向上させるには、信号をフィルタリングして増幅する必要があります。{0}}-
報酬の可能性の検索:
既知の T0 に基づいて、対応する E(T0,0) 値 (つまり、冷接点温度 T0 と 0 度の間の熱電位) が、システム メモリに保存されている熱電対校正テーブルから検索されます。
校正テーブルは通常、K、E、S などのさまざまなタイプに従って事前に保存されており、システムは設定された熱電対モデルに従って自動的に照合します。{0}
総熱電ポテンシャルの計算
重ね合わせ計算に中間温度の法則を使用する:
E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)
E(T,0)=E(T,T 0)+E(T 0,0)
これにより、冷接点が 0 度の場合の等価全熱電位 E(T,0) が得られます。
したがって、E(T,0) は冷接点変動の影響を排除します。
真の温度を取得するためのテーブルの逆引き
計算された E(T,0)
E(T,0) をテーブル内で再度検索して、対応する熱接点温度 T を取得し、表示器またはホスト コンピューターに出力します。
線形補間または多項式フィッティングを使用すると、テーブル ルックアップの精度を向上させることができ、特に非線形性の強い熱電対タイプ (タイプ K など) に適しています。
II.一般的なハードウェア アーキテクチャとデータ フロー
センサー層:
熱電対（温度感知端）
冷接点温度センサー (例: Pt100)
信号調整層:
プリアンプ（微弱な熱電位を増幅）
ローパス フィルタ（高周波干渉を抑制）-
マルチ-チャンネルアナログスイッチ（異なる入力チャンネルを切り替えます）
変換および処理層:
A/Dコンバーター（アナログ信号をデジタル化）
マイクロコントローラー (MCU) または PLC CPU (補正アルゴリズムを実行)
出力層と表示層:
デジタル表示画面、SCADAシステム、HMIインターフェース
例: Siemens S7-1200 PLC では、熱電対信号は TC モジュールを通じて取得されます。同時に、モジュールは冷接点温度を自動的に読み取ります。プログラムは「TCON」および「TCD」命令を呼び出して、補償と温度変換を完了します。
Ⅲ．ソフトウェア補償の高度な実装形態
|
形状 |
説明 |
利点 |
|
ルックアップ方法 |
標準校正テーブルを事前に保存し、値を直接検索します。{0} |
高速かつ正確で、繰り返しの検索に適しています。 |
|
多項式近似法 |
NIST が提供するフィッティング公式を使用して E(T,0) を計算します。 |
ストレージスペースを節約し、組み込みシステムに適しています。 |
|
線形補間方式 |
テーブルルックアップに基づいて隣接するポイント間を補間します。 |
解像度が向上し、テーブル検索エラーが減少します。 |
|
動的補償アルゴリズム |
カルマン フィルタリングまたは適応予測を組み合わせて、急激な温度変化に対応します |
強力な耐干渉性、スムーズな応答。- |
業界のトレンド: -ハイエンドの温度コントローラは、校正テーブルの OTA アップグレードをサポートし、熱電対のタイプを自動的に識別できるようになり、「プラグアンドプレイ」のインテリジェントな補償を実現します。-}-
