一、硬件補償:通過電路設計抵消溫度影響
硬件補償是最基礎且直接的方式,利用電路特性實時抵消溫度引起的電阻變化,常見方案包括:
1. 溫度傳感器集成與對比電路
原理:在探頭內部內置與敏感元件(試片)同步受熱的溫度傳感器(如鉑電阻 Pt100、鎳電阻或熱電偶),通過測量傳感器的溫度變化,反推出敏感元件因溫度產生的電阻偏移量。
電路設計:采用惠斯通電橋結構,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性,當溫度變化時,電橋輸出信號僅反映 Rx 因腐蝕產生的電阻變化(溫度引起的電阻變化被 Rt 抵消)。
優勢:響應速度快(微秒級),適用于溫度快速波動的場景(如鍋爐啟停、管道介質溫度驟升)。
2. 參考試片補償法
原理:在探頭內設置兩個相同材質的敏感元件(工作試片與參考試片),其中參考試片與腐蝕介質隔離(僅受溫度影響,無腐蝕),工作試片直接接觸介質(受溫度和腐蝕雙重影響)。
補償邏輯:通過對比兩者的電阻差值(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)。
適用場景:高溫、強腐蝕環境(如化工反應釜),參考試片需通過惰性材料(如陶瓷、聚四氟乙烯)嚴格隔離介質,確保僅受溫度影響。
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