一、硬件補(bǔ)償:通過(guò)電路設(shè)計(jì)抵消溫度影響
硬件補(bǔ)償是最基礎(chǔ)且直接的方式,利用電路特性實(shí)時(shí)抵消溫度引起的電阻變化,常見(jiàn)方案包括:
1. 溫度傳感器集成與對(duì)比電路
原理:在探頭內(nèi)部?jī)?nèi)置與敏感元件(試片)同步受熱的溫度傳感器(如鉑電阻 Pt100、鎳電阻或熱電偶),通過(guò)測(cè)量傳感器的溫度變化,反推出敏感元件因溫度產(chǎn)生的電阻偏移量。
電路設(shè)計(jì):采用惠斯通電橋結(jié)構(gòu),將敏感元件(Rx)與溫度傳感器(Rt)分別接入電橋的相鄰臂,利用兩者的電阻溫度特性互補(bǔ)性,當(dāng)溫度變化時(shí),電橋輸出信號(hào)僅反映 Rx 因腐蝕產(chǎn)生的電阻變化(溫度引起的電阻變化被 Rt 抵消)。
優(yōu)勢(shì):響應(yīng)速度快(微秒級(jí)),適用于溫度快速波動(dòng)的場(chǎng)景(如鍋爐啟停、管道介質(zhì)溫度驟升)。
2. 參考試片補(bǔ)償法
原理:在探頭內(nèi)設(shè)置兩個(gè)相同材質(zhì)的敏感元件(工作試片與參考試片),其中參考試片與腐蝕介質(zhì)隔離(僅受溫度影響,無(wú)腐蝕),工作試片直接接觸介質(zhì)(受溫度和腐蝕雙重影響)。
補(bǔ)償邏輯:通過(guò)對(duì)比兩者的電阻差值(ΔR = R 工作 - R 參考),消除共同的溫度引起的電阻變化(R 工作的溫度分量與 R 參考相等,差值僅為腐蝕分量)。
適用場(chǎng)景:高溫、強(qiáng)腐蝕環(huán)境(如化工反應(yīng)釜),參考試片需通過(guò)惰性材料(如陶瓷、聚四氟乙烯)嚴(yán)格隔離介質(zhì),確保僅受溫度影響。