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用熱電阻測溫是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中廣泛使用的一種測溫方法，具有精度高，使用廣泛、可靠的特點(diǎn)。然而熱電阻的阻值與溫度呈現(xiàn)出非線性，因此在使用熱電阻（Pt100,Cu50,Cu100等）精密測溫的應(yīng)用中，需要對熱電阻測溫進(jìn)行線性化處理，才能準(zhǔn)確的測溫。如今，對熱電阻測溫線性化方法主要有三種，數(shù)學(xué)計(jì)算方法，單段線性逼近法和多段線性逼近法（又名分段線性逼近法）。本文主要說單段線性逼近法。

       如上圖所示，可以看到在較小的溫度范圍熱電阻RTD傳遞函數(shù)近似于一條直線。如果需要檢測的溫度范圍僅僅是全部RTD溫度范圍的一部分，那么根本不需要對RTD信號進(jìn)行線性化。在這些情況下，一個(gè)在所需溫度測量范圍的傳遞函數(shù)的最優(yōu)良擬合線性逼近常?？梢垣@得足夠的精度。例如，在工業(yè)溫度范圍–40°C至+85°C時(shí)，一個(gè)良好擬合線性逼近的精度為±0.3°C。一般情況下，作為RTD電阻(r)的一個(gè)函數(shù)，溫度線性方程形式如下：
Tlin(r) = A × r + B
其中A和B為常量。
注意，正如在熱電阻RTD傳遞函數(shù)部分描述的那樣，沒有相同的A和B。為A和B選擇最優(yōu)值來最小化誤差范圍需要一些數(shù)學(xué)公式，此處并未提及。盡管如此，本應(yīng)用筆記附帶的一個(gè)非常簡單的軟件工具可以自動(dòng)找出A和B的最優(yōu)值，來配合您具體的溫度范圍。這個(gè)工具的效果會在本文進(jìn)行驗(yàn)證，但是首先必須確定一個(gè)單段線性逼近是否適合具體的設(shè)計(jì)要求。

       上圖給出了500°C以下測量溫度范圍的全部逼近誤差。對于500°C以上的范圍，逼近誤差會隨著溫度上升而減小。上圖曲線的不精確特性(也就是數(shù)據(jù)軌跡的寬度范圍)源于：即使是相同的溫度范圍，不同的絕對溫度區(qū)域誤差也是不同的。例如， –200°C至0°C以及+600°C至+800°C的溫度范圍，雖然這兩個(gè)溫度范圍都為200°C，但是它們的精度卻不同。圖5提供了誤差的一個(gè)粗略概念，這樣可以幫助判斷是否考慮使用單段線性逼近。如果確定使用，那么熱電阻RTD系數(shù)生成工具（在“RTD系數(shù)生成工具”部分有所描述）可以幫助確定一個(gè)具體溫度范圍的實(shí)際逼近誤差，并且生成對于這個(gè)溫度范圍的最優(yōu)源代碼。

單段線性逼近法、多段線性逼近法（分段線性逼近法）以及數(shù)學(xué)計(jì)算法的比較

在筆者從事的設(shè)計(jì)的熱電阻隔離溫度變送器（信號隔離器）中，使用了多段線性逼近法以及數(shù)學(xué)計(jì)算法，而未使用單段線性逼近法，主要原因就在于單段線性逼近法的精度不高的局限性。

關(guān)鍵詞：單段線性逼近法、RTD、熱電阻、測量溫度、測溫。