Главная Тех.поддержка Статьи Алгоритмы компенсации дополнительной температурной погрешности в кварцевых преобразователях давления и температуры.

Авторизация



Подписка на новости RSS 2.0

Подписка на новости в формате RSS 2.0

Введите e-mail адрес:

Статистика посещений


mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterСегодня118
mod_vvisit_counterВчера235
mod_vvisit_counterНа этой неделе1209
mod_vvisit_counterНа прошлой неделе1228
mod_vvisit_counterВ этом месяце4494
mod_vvisit_counterЗа прошлый месяц7352
mod_vvisit_counterВсего541389

На сайте (За последние 20 мин.): 6
ВашIP: 54.80.148.252
,
Сегодня: 21 Окт, 2017

Наши партнёры

Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
Баннер
 
PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

 

Алгоритмы компенсации дополнительной температурной погрешности в кварцевых преобразователях давления и температуры.


Особенностью кварцевых манометрических резонаторов является воспроизводимость температурно-частотной характеристики (ТЧХ), которую необходимо компенсировать с высокой точностью, в широком диапазоне температур и во всем диапазоне рабочих давлений. Для этого необходимо учитывать изменение температурной чувствительности резонатора от давления, воздействующего на него. Ниже описаны два способа температурной компенсации.


 

Алгоритм №1

Наилучший способ – это вычисление давления по регрессионной функции от двух факторов: давления и температуры. Ниже приведены две функции, степени которых и связи факторов достаточны для проведения расчетов давления с требуемой высокой точностью.
Рекомендуется применять для преобразователей с допустимой дополнительной погрешностью во всем рабочем температурном диапазоне от 0,03% до 0,15 %.
Регрессионная функция представлена полиномом следующего вида:

 

 

P=A0+A1(F(t)-F(t0))+A2(F(t)-F(t0))2+A3(F(p)-F(p0))+A4(F(p)-F(p0))2+A5(F(t)-F(t0))x(F(p)-F(p0))


или 

Р= A0+A1(F(t)-F(t0))+A2(F(t)-F(t0))2+A3(F(p)-F(p0))+A4(F(p)-F(p0))2+A5(F(t)-F(t0)) x (F(p)-F(p0))+ A6(F(t)-F(t0))2 x (F(p)-F(p0))+A7(F(t)-F(t0)) x (F(p)-F(p0))2+ A8(F(t)-F(t0))2 x (F(p)-F(p0))2


, где
F(t) -частота с температурного канала;
F(t0) -постоянная составляющая температурного канала;
F(p) -частота с канала давления;
F(p0) -постоянная составляющая канала давления;
А0…А8 -коэффициенты регрессионной функции

Пример протокола калибровки преобразователя.

Пример протокола калибровки преобразователя

Коэффициенты полинома

 Алгоритм №2
 Так как у кварцевых манометрических резонаторов зависимость изменения частоты от температуры значительно меньше, чем у полупроводниковых чувствителых элементов, для задач, где узкий рабочий диапазон температур ( до + 30 °С), рабочий диапазон давлений составляет не более 60 % от верхнего предела давлений и допустима дополнительная температурная погрешность от 0,1% (в рабочем диапазоне температур). Можно пренебречь фактором изменения угла наклона БЧХ в зависимости от температуры и считать что БЧХ смещается параллельно. Алгоритм вычисления давления с компенсацией дополнительной температурной погрешности приведен ниже.
 В частности, такой способ компенсации температурной погрешности предлагается для преобразователей ПДТК-0,1-2Р в пластмассовых не герметичных корпусах, благодаря чему они имеют более низкую стоимость по сравнению с преобразователями в герметичном металлическом корпусе.


Алгоритм и формулы для вычисления давления

1. Для температуры:

T=T0+B1(F(t)-F0(t))+B2(F(t)- F0(t))2+B3(F(t)- F0(t))3                                                                                    [1],


где
0 это температура, при которой датчик температуры выдает частоту F(t)0;
-B1, B2, B3 – коэффициенты аппроксимации функции Т(f)0.

 

2. Для датчика давления:

Р=Р0+A1(Fтк-F0(p))+A2(Fтк- F0(p))2+A3(Fтк- F0(p))3                                                                                                         [2],


где:
- Р0 это давление, при котором датчик давления выдает частоту F0(p) при температуре Т0
- A1, A2, A3 - коэффициенты аппроксимации функции Р(f) ;
Fтк= F(p) - Δf                                                                                                                                                                                    [3],
где Fтк - частота с датчика давления, с температурной компенсацией;
F(p)-частота измеренная с датчика давления, без температурной компенсации;
Δf - поправка, компенсирующая уход частоты датчика давления под воздействием температуры, Гц
Δf = k1(Т-Т0)+k2(Т-Т0)2                                                                                                                                                                     [4],
где
Т- температура, при которой производится измерение давления F(p), которая вычисляется по формуле [1];
Т0- температура, при которой отсутствует температурная поправка (Fтк=F(p)), при которой была снята БЧХ (указывается в паспорте);
k1, k2– коэфф. аппроксимации функции Fр(t) БТХ определенные в интервале рабочих температур.

 

Общая формула вычисления давления с температурной компенсацией:

Р=Р0+A1[F(p) – (k1(Т-Т0)+k2(Т-Т0)2) - F0(p)]+A2[F(p) – ( k1(Т-Т0)+k2(Т-Т0)2) - F0(p)]2+A3[F(p) – ( k1(Т-Т0)+k2(Т-Т0)2) - F0(p)]3


 Примечание. Использование 1-го алгоритма по сравнению со 2-м является более точным и позволяет производить компенсацию в широком диапазоне давлений и температур. Но калибровка для 1-го алгоритма более трудоемкая и дорогостоящая, чем калибровка для 2-го алгоритма, т.к. необходимо условие герметичности корпуса преобразователя или объема, плюс фактическое количество точек при калибровке для 1-го алгоритма больше чем при калибровке для 2-го алгоритма.

 


Share/Save/Bookmark
Обновлено 22.10.2010 13:28
 
Баннер
 

Голосования

Как Вам наш новый сайт?
 

Курсы валют 21.10.2017
1 Доллар США 57.5118 -0.0588
1 Евро 67.8927 -0.0406
10 Украинских гривен 21.6944 -0.0222

Быстрый поиск 3D