[发明专利]一种热电阻动态响应测试系统及其测试方法

摘要

本发明提供一种热电阻动态响应测试系统及其测试方法，通过建立数学模型模拟出热电阻测温的稳态特性，并且得到在不同测量温度下，热电阻直径、插入深度对其精度及动态响应的影响，对热电阻制作、选取以及测温具有指导意义。同时，所建立的数学模型与实验数据拟合程度较高，可以将此模型作为基础，获得不同状态下，热电阻的某一具体性能参数值，为改善其稳态特性以及分析结果的修正提供了依据。

主权项

一种热电阻动态响应测试方法，采用热电阻动态响应测试系统进行测试，测试系统包括作为恒温源的干式炉、用来测量干式炉温度的热电阻、用于接收热电阻信号的热电阻信号采集模块、将采集模块采集的热电阻信号转换成工控机识别的热电阻信号的转换模块、用于接收转换模块输出的热电阻信号并输入热电阻响应曲线的工控机以及向系统供电的电源，所述工控机分别与所述干式炉、所述转换模块相连，所述热电阻分别与所述干式炉、热电阻信号采集模块相连，所述热电阻信号采集模块与所述转换模块相连；所述热电阻信号采集模块的型号为I‑7033；所述转换模块的型号为I‑7520；所述工控机通过RS‑232串口与所述转换模块相连；所述工控机通过RS‑232串口与所述干式炉相连；所述热电阻为Pt100铂热电阻，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，建立数学模型；1)打开电源，连接线路，启动计算机，检查设备是否正常，并给干式炉升温；同时，运行应用程序，设定被测温度和采集时间，选择接收端口和采集周期；当干式炉升温至设定温度并稳定时，将热电阻插入干式炉中，同时点击工控机界面上的“开始采集”按钮，实验开始；2)在实验过程中，保持热电阻固定，直到响应曲线平稳，点击工控机界面上的“停止采集”按钮，将热电阻取出，放入冰水混合物中冷却，点击工控机界面上的“保存数据”按钮，保存实验数据和图像；3)当热电阻冷却至室温后，分别改变热电阻插入干式炉中的深度、干式炉的设定温度和热电阻的直径，重复步骤1)和步骤2)，获得不同温度下，热电阻的插入深度、和直径的阶跃响应曲线，建立在不同测量温度条件下，相对误差与插入深度和直径之间的数学关系式、时间常数与插入深度和直径之间的数学关系式；步骤二，待测热电阻动态特性分析；重复步骤1)和步骤2)采集待测热电阻数据，将数据代入数学模型中，计算出待测热电阻的相对误差和热响应时间，分析动态特性，并根据分析结果验证待测热电阻的精度是否满足精度要求、确定测温部位的选择是否合理。