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如何通过计算分度函数及反函数实现热电偶高精度测温
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2021-03-02
王昌世
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提高测控精度是对温控器的一个永恒要求。为此，要不断地在设计中引入新技术。本文论述通过用嵌套乘法计算热电偶的分度函数（温度到电压）及反函数（电压到温度）多项来进行温度补偿和测量。此法比之常规的查分度表或在表中做线性插值的方法，精度又有提高，可达0.01℃。ARM Cortex-3结构的高性能32位微处理器STM32F103则能保证很好地完成这种计算（保持14位有效数字）。重点是讲述此测温方法在STM32F103 上编程实现，包括算法。
常规的热电偶（简称 TC）测温方法是由电压直接查分度表（电压 - 温度表）（精度最低）或在表中进行线性插值（要高一些）得到温度值。前者分辨率不高于 1 ℃，此法可用在精度要求不高的场合；后者可把分辨率提高一个数量级或更多，且线性插值的密度越高，测温精度也越高，但同时程序量加大很多。热电偶的国家标准是标准的替代，其中首次提到热电偶函数多项式计算的嵌套乘法。该算法的提出，有较大实际意义，它为日后 TC 高精度测温的普及，提供了一种简便实用的方法。
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