萬用表組建的高精度溫度測量系統(tǒng)
系統(tǒng)結構
溫度測量系統(tǒng)主要由三部分組成：溫度傳感器（用于將溫度變化轉換為電壓/電阻的變化）、測量部分（測量電壓/電阻信號）、計算和轉換部分（將測量的電壓/電阻值轉換為溫度值）。其中，溫度傳感器已經形成工業(yè)標準化的產品，只需要選擇適合應用的產品即可。余下的兩個部分，則可以直接由DM3068承擔。另外，再搭配一臺PC，用于記錄和分析測量結果。系統(tǒng)結構示意圖如圖 1所示。
圖1 系統(tǒng)結構示意圖
選擇溫度傳感器
目前工業(yè)應用中，常見的溫度傳感器有熱電偶（TC）、熱電阻（RTD）和熱敏電阻（Thermistor）三種。DM3068直接內置了針對這三種傳感器各個型號的測量支持，方便溫度測量。
DM3068溫度測量功能
DM3068是一款精度達到61/2的臺式萬用表，除了可進行各種電信號測量外，其內置溫度測量功能，可以直接與多種溫度傳感器連接進行溫度測量。支持前面板操作和遠程通信方式控制并獲取測量結果。
由于DM3068前端內置冷端參考溫度測量，因此，只需要簡單的將TC溫度傳感器直接以電壓測量方式連接DM3068，并在DM3068設置界面選擇匹配的TC傳感器類型，即可開始溫度測量。DM3068還支持2線RTD、4線RTD溫度傳感器和Thermistor溫度傳感器，也只需選擇與傳感器匹配的參數即可直接測量溫度。
DM3068直接支持B型、E型、J型、K型、N型、R型、S型、T型的TC傳感器，支持R0參數范圍為49～2100Ω，傳感器系數α為0.00385、0.00389、0.00391、0.00392的2線或4線RTD傳感器，支持2.2kΩ、3kΩ、5kΩ、10kΩ、30kΩ五種類型的Thermistor傳感器，并足以滿足通常的應用。
由于DM3068本身能夠提供高精度的電壓、電阻測量，最小可分辨精度可達0.1μV電壓或0.1mΩ電阻。因此在溫度測量的時候，測溫的可靠性和穩(wěn)定性可以得到充分的保障。內部計算方式采用符合國際溫度標準ITS-90的計算方法，溫度計算精度可達0.001℃。另外還具有多種統(tǒng)計和控制功能方便與其他設備組建集成溫度測試系統(tǒng)。
測量應用舉例
應用場景
采用RTD傳感器，型號Pt100，α參數為0.00385,利用DM3068的統(tǒng)計功能記錄當前溫度變化情況，并保存測量數據供以后查閱。
設置方法
參考圖1系統(tǒng)結構，連接傳感器的兩個端子到DM3068的電阻測量輸入端，然后設置DM3068的溫度測量功能。為了保證被測信號連接可靠，使用如圖 2（a）所示的橡膠頭連接器，引線端可以直接連接溫度傳感器的引線，金屬頭可以直接接入DM3068的電壓測量輸入表筆插孔。連接后的效果如圖 2（b）所示。
（a）連接用橡膠頭（b）連接后的效果
圖2 DM3068與傳感器的連接
在DM3068前面板，按“Sensor”鍵進入傳感器配置界面，依次選擇“新建”→“溫度”→“類型”→“RTD”→“R0”,設置電阻為100Ω，選擇α參數為0.00385。設置完成后，返回上一級單擊“確定”→“應用”按鈕,即可開始進行溫度測量。
用DM3068配套的9孔串口通信線連接電腦和DM3068。在DM3068前面板按“Utility”鍵，進入設置界面，然后依次選擇“接口”→“RS232”→“設置”→“波特率”，其中，波特率選擇9600，再通過“接口”→“RS232”→“打印”→“打開”，來打開DM3068自動通過串口以字符方式打印數據到串口的功能。在電腦的“開始→程序→附件→通信”目錄下打開“超級終端”串口通信軟件，設置波特率為9600，硬件握手無，其他參數默認即可，并通過軟件的“傳送→捕獲文字”菜單下設置數據保存的路徑和數據文件名，啟動后，超級終端將自動將屏幕顯示的數據保存在相應的文件中，將來可以記事本或Excel直接打開保存的文件。
同時，還可以打開DM3068的趨勢繪圖功能，測量結束后還可以直接保存繪圖結果到U盤。在DM3068前面板按“Math”鍵進入設置界面，按“趨勢繪圖”直接進入趨勢繪圖功能。按屏幕下方第一個藍色軟鍵，可以調出菜單，測量完成后按“停止”鍵即可停止繪圖，此時還彈出一個“PrtScn”菜單，從前面板USB接口處插入U盤，按下“PrtScn”菜單鍵即可直接保存繪圖，結果如圖 3所示。
圖 3 趨勢繪圖
結束語
實現高精度和快速的溫度測量系統(tǒng)相對比較復雜，但是充分利用DM3068豐富的溫度測量功能，可以實現便捷的高精度溫度測量。另外，DM3068還具有豐富的數學統(tǒng)計功能和通過/失敗檢測輸出功能，以及豐富的通信接口，可以隨心所欲快速組建高精度的溫度測量系統(tǒng)。
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