Дискуссионный форум temperatures.ru

[Demus]

Здравствуйте.
Начинаю интересоваться измерением температуры. А конкретно, повышением точности и скорости обработки данных. И первая идея появилась в поиске более точных коэффициентов и зависимостей для НСХ датчиков. Прошу поддержать меня и прокомментировать последовательность моих будущих действий.
1. Беру гостовские таблицы НСХ, напрмер для Pt100.
2. Получаю аналитическую зависимость t(R)(В ГОСТе приведена зависимость R(t). Хотя для обработки и вычисления температуры, все же нужна t(R).). Maple умеет строить полином по парам точек. Как сравнить мой полином и полином из ГОСТа относительно близости к исходным точкам из таблицы?
3. Использую различные методы аппроксимации моего полинома. Ищу наиболее быстрый и точный.
Спасибо заранее. Очень жду ваших советов.

[Моисеева]

Не очень понятна задача, которую Вы хотите решить. Если просто подобрать обратную НСХ функцию, то она приводится в приложении Б к ГОСТ Р 8.625. Если речь идет о линейной аппроксимации НСХ, то нужно задать конкретный диапазон температур, например от 0 до 150 С, затем в какой-то программе, например Exel, построить график НСХ и через меню «добавить линию тренда» аппроксимировать его линейной функцией, указать в «параметрах», чтобы на графике показали коэффициенты. Получите линейную зависимость. На сколько она близка к НСХ? Опять же проще всего в Exel рассчитать с мелким шагом НСХ и полученную функцию и вычислить их разность. Так как Вы, вероятно, новый человек в термометрии, хочу добавить, что НСХ – очень приблизительная функция, она дает погрешность измерения температуры по сопротивлению только в пределах класса допуска термометра. Если хочется измерять точнее, необходима индивидуальная градуировка ТС.

[Demus]

Ставлю себе задачей ускорить процесс обработки информации с датчика температуры с наименьшими потерями точности. Естесственно точности лучшей, чем в гостовском полиноме не получу, но если взять например этот полином и набор линейный функций, аппроксимирующих НСХ, то предположительно для какого-либо вычислительного средства будет проще обработать вторую функцию. А методов аппроксимации куча. Вот и назревает задача в выборе оптимального.

В связи со сказанным Вами, появилась идея по созданию программного обеспечения, которое позволяло бы из того же Exel вытянуть таблицу индивидуальных НСХ и по ним осуществлять индикацию температуры. Пользуетесь ли вы каким-либо аналогом в исследованиях или приходится вручную по таблице в Exel?

[Моисеева]

Demus,
Существует множество приборов, так называемых цифровых термометров, преобразующих сигнал с термометра сопротивления в значение температуры, опираясь на НСХ с высокой точностью. Вы хотите изобрести новый подобный прибор? Мы пользуемся как простым пересчетом в Exel так и уже готовыми приборами. Если хотите расчитать индивидуальные коэффициенты термометра, а затем по сопротивлению рассчитывать его температуру, можно скачать программу «Программа (Excel) для мгновенного расчета коэффициентов функции КВД и расчета температуры» по ссылке http://www.temperatures.ru/sprav/sprav1.php?page=11

[Demus]

Очень хочу увидеть реальные отклонения датчиков от ГОСТовских таблиц. Подскажите, где взять такие лабораторные данные? Сами датчики найти смогу, а вот оборудование для поверки, конечно дорогое. Интересуют платиновые, медные ТС, термопары, а и самое интересное термисторы.

[Моисеева]

Demus, реальные отклонения датчиков от НСХ зависят прежде всего от отклонения индивидуальной зависимости R(t) (ИСХ) от НСХ и от нестабильности самих датчиков. Вклад измерителя очень мал. Наши электронщики говорят, что вести подробную таблицу значений в преобразователь не трудно.
Если Вы посмотрите в наш каталог и найдете прибор ТЕРМОИЗМЕРИТЕЛЬ ТМ-12 http://www.temperatures.ru/catalogue/izmer1.php, то увидите разницу в погрешности при использовании ИСХ и НСХ. Еще одним удобным и доступным по цене прибором является ТЕРКОН http://www.temperatures.ru/catalogue/prec1.php, преобразующий сигнал от ПТС и термопар в температуру. Погрешность преобразования 0,0002 Ом при 0 С, для 100-омного термометра, что соответствует 0,0005 С. Я не знаю отечественных приборов, работающих с термисторами. У термисторов очень нелинейная характеристика. Заграничные приборы существуют, но работают только на ИСХ, т.к. для термисторов нет НСХ.

[Demus]

Получается в РФ нет ГОСТов для термисторов? А за рубежом как называются подобные нормативные документы?

[Моисеева]

У нас на термисторы ГОСТов нет. Из зарубежных стандартов знаю стандарт АСТМ E879-01(2007) Standard Specification for Thermistor Sensors for Clinical Laboratory Temperature Measurements

[Demus]

Наталия Павловна, а чем обусловлено такое невнимание к термисторам? Это уже пройденный этап или еще не исследованная область?
Спасибо за предыдущие ответы. Пытаюсь нащупать направление для исследования.

[Моисеева]

Термисторы не так широко применяются, как термометры, но они тоже очень давно известный вид датчиков. Главные недостатки термисторов - нелинейная характеристика и необходимость индивидуальной калибровки каждого датчика (поэтому и стандартов нет). Достоинства - малый размер, большое сопротивление и хорошая стабильность в ограниченном диапазоне. Иногда термисторы используют в системах управления термостатами. Немного более подробную информацию читайте на сайте в разделе "выбор датчика температуры" http://www.temperatures.ru/dattemp/dattemp.php?page=4

[Белоусов]

Ещё достоинством термисторов как бы является крутизна зависимости сопротивления от температуры. Как бы - это потому, что зависимость настолько крута, что сама собой ограничивает их диапазон измерений - сложно организовать точное измерение сопротивления изделия, значение которого могут колебаться в пределах от тысячных долей ома до десятков мегаом.

[Белоусов]

А вообще, в ГОСТе приведена табличная зависимость, построенная по степенным полиномам - прямому и обратному. Разумеется, лучшая аппроксимация степенного полинома - он сам и есть. Не могу понять цель этого исследования.