Kaedah pampasan perisian melibatkan-pemerolehan masa sebenar suhu simpang sejuk menggunakan-penderia suhu terbina dalam. Mikropemproses, digabungkan dengan jadual penentukuran termokopel atau model matematik, mengira dan membetulkan potensi termoelektrik secara automatik, sekali gus mencapai -ketepatan tinggi, pampasan suhu simpang sejuk automatik sepenuhnya. Kaedah ini digunakan secara meluas dalam sistem pengukuran dan kawalan pintar moden, seperti PLC, DCS, kad pemerolehan data, dan pengawal suhu pintar, dan kini merupakan kaedah pampasan yang paling arus perdana dan cekap dalam tetapan industri.
I. Langkah-langkah Pelaksanaan Teras Kaedah Pampasan Perisian
Pemerolehan-masa Nyata Suhu Persimpangan Sejuk
Penderia suhu berketepatan tinggi-(seperti termometer rintangan platinum Pt100, termistor NTC atau sensor suhu bersepadu seperti LM35 atau AD590) dipasang berhampiran terminal sistem pengukuran suhu untuk mengukur suhu ambien simpang sejuk sebenar T0. Penderia ini berada dalam medan suhu yang sama dengan simpang sejuk termokopel, memastikan bahawa T0 yang diukur dengan tepat mencerminkan keadaan simpang sejuk.
Pemerolehan Isyarat Keupayaan Termoelektrik: Output E(T,T0) potensi termoelektrik oleh termokopel diperoleh menggunakan penukar A/D, iaitu daya gerak elektrik disebabkan oleh perbezaan suhu antara simpang panas dan simpang bukan sifar sejuk-.
Isyarat perlu ditapis dan dikuatkan untuk meningkatkan isyarat-kepada-nisbah hingar dan kestabilan pengukuran.
Carian Potensi Pampasan:
Berdasarkan T0 yang diketahui, nilai E(T0,0) yang sepadan (iaitu, potensi termoelektrik antara suhu simpang sejuk T0 dan 0 darjah ) dicari dari jadual penentukuran termokopel yang disimpan dalam memori sistem.
Jadual penentukuran biasanya pra-disimpan mengikut jenis yang berbeza seperti K, E dan S, dan sistem akan memadankannya secara automatik mengikut model termokopel yang ditetapkan.
Mengira Jumlah Potensi Termoelektrik
Menggunakan undang-undang suhu pertengahan untuk pengiraan superposisi:
E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)
E(T,0)=E(T,T 0)+E(T 0,0)
Ini menghasilkan jumlah potensi termoelektrik yang setara E(T,0) apabila simpang sejuk ialah 0 darjah .
E(T,0) dengan itu menghapuskan pengaruh turun naik simpang sejuk.
Carian Songsang Jadual untuk Mendapatkan Suhu Sebenar
E(T,0) yang dikira
E(T,0) dicari semula dalam jadual untuk mendapatkan suhu simpang panas T yang sepadan, yang kemudiannya dikeluarkan pada instrumen paparan atau komputer hos.
Interpolasi linear atau pemasangan polinomial boleh digunakan untuk meningkatkan ketepatan carian jadual, terutamanya sesuai untuk jenis termokopel dengan ketaklinear yang kuat (seperti jenis K).
II. Seni Bina Perkakasan dan Aliran Data Biasa
Lapisan Sensor:
Termokopel (penghujung penderiaan suhu)
Penderia suhu simpang sejuk (cth, Pt100)
Lapisan Penyaman Isyarat:
Preamplifier (menguatkan potensi termoelektrik yang lemah)
Penapis -laluan rendah (menindas gangguan frekuensi-tinggi)
Suis analog berbilang-saluran (menukar saluran input yang berbeza)
Lapisan Penukaran dan Pemprosesan:
Penukar A/D (mendigitkan isyarat analog)
Pengawal mikro (MCU) atau CPU PLC (melaksanakan algoritma pampasan)
Lapisan Output dan Paparan:
Skrin paparan digital, sistem SCADA, antara muka HMI
Contoh: Dalam PLC Siemens S7-1200, isyarat termokopel diperoleh melalui modul TC. Pada masa yang sama, modul secara automatik membaca suhu simpang sejuk. Program ini memanggil arahan "TCON" dan "TCD" untuk melengkapkan pampasan dan penukaran suhu.
III. Borang Pelaksanaan Lanjutan Pampasan Perisian
|
Borang |
Penerangan |
Kelebihan |
|
Kaedah Carian |
Pra-menyimpan jadual penentukuran standard, terus mencari nilai |
Cepat, tepat, sesuai untuk carian berulang. |
|
Kaedah Penghampiran Polinomial |
Menggunakan formula pemasangan yang disediakan oleh NIST untuk mengira E(T,0). |
Menjimatkan ruang storan, sesuai untuk sistem terbenam. |
|
Kaedah Interpolasi Linear |
Menginterpolasi antara titik bersebelahan berdasarkan carian jadual |
Memperbaik resolusi dan mengurangkan ralat carian jadual. |
|
Algoritma Pampasan Dinamik |
Menggabungkan penapisan Kalman atau ramalan penyesuaian untuk mengendalikan perubahan suhu yang pantas |
Anti-gangguan yang kuat, tindak balas lancar. |
Trend Industri: Pengawal suhu-tinggi kini menyokong peningkatan OTA kepada jadual penentukuran dan boleh mengenal pasti jenis termokopel secara automatik, mencapai pampasan pintar "palam-dan-main".

