白金抵抗の数学モデルとは何ですか

Feb 03, 2019

ご伝言

 

白金抵抗温度計(PRT)の正確な温度測定機能は、抵抗と温度の関係を定義する確立された数学モデルによって支えられています。{0}電気加熱およびセンシング業界の専門家として、私たちは PRT の標準的な抵抗-温度変換式 (=0.00385 を使用)、関連する重要なパラメータ、およびエンジニアリング システムにおけるそれらの実際の応用を調査します。

 

PRT 数学の中核は、高純度プラチナの抵抗温度 (R-T) 挙動を特徴付ける国際標準であるカレンダー ヴァン デューセン方程式にあります。{{0}このモデルは、センサーの動作範囲全体で最適な精度を確保するために 2 つの温度範囲に分割されています。 -200 度から 0 度までの温度の場合、式は次のようになります。

R(t)=R₀[1 + At + Bt² + Ct³(t-100)]

0 度から 850 度の範囲では、簡略化された二次方程式が適用されます。

R(t)=R₀(1 + At + Bt²)

ここで、R(t) は温度 t での抵抗を表し、R0 は 0 度での基準抵抗で、通常は Pt100 センサーの場合は 100Ω、Pt1000 センサーの場合は 1000Ω です。定数 A、B、C は標準プラチナ (=0.00385) の固定係数です: A=3.9083×10⁻³、B=-5.775×10⁻⁷、C=-4.183×10⁻¹²。これらの係数はプラチナの物理的特性から導出され、指定された温度範囲内でのモデルの精度を保証します。

 

Callendar-Van Dusen 方程式は、極低温におけるプラチナの R-T 特性のわずかな非線形性を説明しています。そのため、0 度以下では 3 次項 Ct3(t-100) が含まれています。 0 度を超える場合、二次項は高精度で関係を記述するのに十分であり、クラス A および AA の精度要件を満たします。この数学的基礎により、測定された抵抗値を最小限の誤差で温度に直接変換できます。

 

実際のエンジニアリング用途では、完全な公式を使用した直接計算は多くの場合不必要です。代わりに、迅速な変換には、ルックアップ テーブルと区分的線形フィッティングという 2 つの方法が一般的に使用されます。-ルックアップ テーブルには、事前に計算された抵抗温度ペアが保存されており、測定された抵抗値と照合することで瞬時に温度を取得できます。-区分的線形フィッティングは、精度と計算効率のバランスをとりながら、線形セグメントで R-T 曲線を近似します。マイクロコントローラー、PLC、データ収集モジュールなどの最新のデバイスのほとんどには、これらの標準アルゴリズムが組み込まれています。-これは、ユーザーが手動計算を行わずに直接温度出力を受け取ることを意味し、システムの統合と操作が簡素化されます。

 

PRT の数学的モデルは、生の抵抗測定値と使用可能な温度データの間の重要なリンクです。その標準化された性質により、さまざまなメーカーやシステム間での互換性が確保され、PRT は高精度温度センシングにおける汎用ソリューションになります。これらの明確に定義された公式と組み込みアルゴリズムを活用することで、産業オートメーションから航空宇宙までの業界は、最小限の計算オーバーヘッドで信頼性の高い高精度の温度モニタリングを実現できます。-センシング技術のリーダーとして、当社の製品はこれらの国際規格に完全に準拠しており、あらゆるアプリケーションでのシームレスな統合と正確なパフォーマンスを保証します。222

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