數(shù)字式溫濕度計溫度測量原理

(1) 傳感器類型與工作機制

• 熱敏電阻（NTC）：
  • 溫度升高時電阻值下降（負(fù)溫度系數(shù)）,。
  • 通過測量電阻分壓值計算溫度（需線性化校準(zhǔn)）。
• 數(shù)字溫度傳感器（如DS18B20）：
  • 內(nèi)部集成ADC,，直接輸出數(shù)字信號（如12位精度）,。
  • 單總線協(xié)議傳輸，抗干擾強,，適合多點測量。

(2) 信號處理流程

1. 電阻-電壓轉(zhuǎn)換：熱敏電阻與參考電阻串聯(lián)，測量分壓值,。
2. ADC轉(zhuǎn)換：將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量（如10位ADC）,。
3. 溫度計算：根據(jù)熱敏電阻的R-T表或Steinhart-Hart方程反演溫度值。

環(huán)境試驗設(shè)備校準(zhǔn)步驟

1.設(shè)備配置與預(yù)平衡

1.將標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計和標(biāo)準(zhǔn)濕度傳感器安裝于設(shè)備工作空間幾何中心及四角位置，傳感器浸入深度≥100mm,。

2.連接多通道數(shù)據(jù)采集器,，通電預(yù)熱1小時，初始溫度設(shè)定為25℃,，濕度設(shè)定為50%RH,。

2.校準(zhǔn)點選擇

1.溫度校準(zhǔn)點：選擇量程下限、上限及中間點,，高溫區(qū)需按低溫→高溫順序校準(zhǔn),。

2.濕度校準(zhǔn)點：在20℃環(huán)境中選擇（10~85）%RH范圍內(nèi)≥3個點。

3.溫度校準(zhǔn)

1.從低溫至高溫逐點升溫,，待溫度波動≤±0.02℃/10min后穩(wěn)定30分鐘,，同步采集9個測溫點數(shù)據(jù)（設(shè)備容積≤2m3時）,。

2.計算溫度偏差（ΔT=實測均值-設(shè)定值）、均勻度（各點比較大溫差）和波動度（中心點極差/2）,，允差參考JJF1101-2019指標(biāo),。

4.濕度校準(zhǔn)

1.按低濕→高濕順序校準(zhǔn)，穩(wěn)定30分鐘后每2分鐘記錄1次數(shù)據(jù),，共15組,。

2.計算濕度偏差（ΔH=實測均值-設(shè)定值）、均勻度（各點比較大濕差）和波動度（中心點極差/2）,，允差≤±3.0%RH（高濕區(qū)）,。

5.動態(tài)性能驗證

1.執(zhí)行溫度循環(huán)測試，驗證升降溫速率（≥3℃/min）及程序控制穩(wěn)定性,。

2.濕度交變測試時,，驗證從40%RH→80%RH的響應(yīng)時間≤15分鐘。

6.校準(zhǔn)修正

通過PID參數(shù)調(diào)整補償溫濕度偏差,，重測關(guān)鍵點驗證修正效果,。 無錫數(shù)字溫濕度計熱工計量校準(zhǔn)科技先行，熱工計量選英菲,！

數(shù)字式溫濕度計濕度測量原理

(1) 電容式濕度傳感器（主流技術(shù)）

• 結(jié)構(gòu)：高分子薄膜（如聚酰亞胺）作為介電質(zhì),，兩側(cè)鍍金屬電極形成電容器。
• 工作機制：
  • 環(huán)境濕度變化→薄膜吸/脫附水分子→介電常數(shù)變化→電容值改變,。
  • 電容值與相對濕度（%RH）成近似線性關(guān)系（需溫度補償）,。
• 典型傳感器：Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列,。

(2) 信號處理流程

1. 電容-頻率/電壓轉(zhuǎn)換：通過振蕩電路將電容變化轉(zhuǎn)換為頻率或電壓信號,。
2. ADC轉(zhuǎn)換：數(shù)字量化濕度信號。
3. 溫度補償：濕度傳感器受溫度影響,，需用溫度測量值修正濕度讀數(shù)（算法內(nèi)置）,。

水浴鍋校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

1. 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備

1.主標(biāo)準(zhǔn)器：選用二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計，其擴展不確定度需優(yōu)于被校水浴鍋的1/3,。

2.測溫裝置：配置多通道高精度測溫儀及至少3支均勻分布的測溫探頭,，用于檢測水浴鍋內(nèi)溫度均勻性和波動度。

3.輔助工具：專業(yè)支架,、高精度計時器,、攪拌器。

2. 環(huán)境條件

1.實驗室溫度穩(wěn)定在（20±5）℃,，相對濕度≤70%,，避免氣流擾動影響溫度均勻性。

2.水浴鍋放置于水平穩(wěn)固臺面,，四周預(yù)留足夠散熱空間,，電源接地可靠（接地電阻≤4Ω）,。

3.校準(zhǔn)前水浴鍋需注入適量去離子水（液面覆蓋加熱管≥5cm），并提前1小時預(yù)熱至常用溫度點,。

3. 被校儀器檢查

1.外觀檢查：鍋體無滲漏,、腐蝕，加熱管無破損,，溫度控制器顯示屏清晰,，按鍵功能正常。

2.性能預(yù)檢：運行中溫度波動度≤±0.3℃/10min,，均勻性≤±0.5℃（多點測量）,，攪拌器轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（波動≤±10%）。

3.安全功能：測試超溫報警,、低水位自動斷電功能正常,，保險裝置無老化。

4.參數(shù)設(shè)置：鎖定PID控制參數(shù),，關(guān)閉自動溫度補償,，確保校準(zhǔn)過程中控制模式固定,。 熱工校準(zhǔn)快一步,，企業(yè)發(fā)展高一籌!

工業(yè)鉑熱電阻的校準(zhǔn)步驟

1. 安裝與連接：將工業(yè)鉑熱電阻和標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計放入恒溫槽的插口中，確保感溫元件處于恒溫槽的有效工作區(qū)域,，且兩者的插入深度一致,。
2. 零點校準(zhǔn)：將恒溫槽溫度設(shè)定為 0℃，開啟攪拌裝置,，使恒溫槽內(nèi)溫度均勻,。待溫度穩(wěn)定后，一般穩(wěn)定時間不少于 15 分鐘,，讀取標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計和工業(yè)鉑熱電阻的電阻值,。通過調(diào)整測量儀器的零點或工業(yè)鉑熱電阻的調(diào)整機構(gòu)，使工業(yè)鉑熱電阻在 0℃時的電阻值符合標(biāo)稱值,，即 R0 值,，對于 Pt100 型鉑熱電阻，R0 應(yīng)為 100.00Ω,。
3. 多點校準(zhǔn)：在工業(yè)鉑熱電阻的測量范圍內(nèi),，均勻選取至少 3 個溫度點進行校準(zhǔn)，如對于測量范圍為 - 50℃ - 150℃的鉑熱電阻,，可選取 - 25℃,、50℃、100℃三個溫度點,。
4. 偏差計算：根據(jù)各校準(zhǔn)點的測量數(shù)據(jù),，計算工業(yè)鉑熱電阻在各點的溫度偏差,。首先根據(jù)工業(yè)鉑熱電阻的電阻值，通過其分度公式或分度表計算出對應(yīng)的溫度值,，然后與標(biāo)準(zhǔn)溫度值相減,，得到溫度偏差。
5. 重復(fù)性測試：對每個校準(zhǔn)點進行多次測量,，一般不少于 3 次,，計算每次測量的溫度偏差，觀察偏差的變化情況,。重復(fù)性應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,，通常要求重復(fù)性誤差不超過其允許誤差的 1/3。

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數(shù)字溫度計校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

1. 標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備

1.標(biāo)準(zhǔn)溫度源：選用恒溫槽或干井爐,，溫度波動度≤±0.1℃，均勻性≤±0.2℃,，確保溫場穩(wěn)定,。

2.主標(biāo)準(zhǔn)器：配備二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計或高精度數(shù)字溫度計（最大允許誤差≤±0.05℃），用于溯源及實時監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)溫度源實際值,。

3.數(shù)據(jù)采集設(shè)備：使用多通道高精度測溫儀（分辨率0.01℃,，誤差≤±0.1℃）同步記錄被校數(shù)字溫度計與標(biāo)準(zhǔn)器數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)軟件需支持自動生成誤差曲線,。

4.輔助工具：絕緣耐高溫探頭夾具,、恒溫槽專業(yè)支架、防靜電鑷子,。

2. 環(huán)境條件

1.實驗室溫度穩(wěn)定在（23±3）℃,，相對濕度≤65%，避免陽光直射或空調(diào)氣流干擾溫場均勻性,。

2.校準(zhǔn)區(qū)域需遠離強電磁干擾源,，工作臺接地良好，確保信號穩(wěn)定,。

3.恒溫槽提前1小時預(yù)熱至校準(zhǔn)點附近,，減少溫度梯度對探頭的影響。

3. 被校儀器檢查

1.外觀與硬件檢查：外殼無破損,，探頭無彎曲或絕緣層老化,，顯示屏無斷碼，按鍵功能正常。

2.傳感器狀態(tài)：開機后自檢無報錯,，探頭響應(yīng)時間≤5秒（參考規(guī)格書）,，低溫段無凝露。

3.功能驗證：在室溫及恒溫槽中測試自動關(guān)機,、高低限報警,、數(shù)據(jù)存儲/導(dǎo)出功能是否正常。

4.校準(zhǔn)模式設(shè)置：禁用自動量程切換,，鎖定采樣速率,，恢復(fù)出廠設(shè)置以排除用戶參數(shù)干擾。 宿遷環(huán)境實驗裝備熱工計量校準(zhǔn)公司