溫度測量的線性化

在工業過程中，最常見的溫度測量方法是采用熱電偶或 RTD（電阻溫度裝置），每種方法都有各自的利弊，具體取決于測量的環境。

熱電偶和 RTD 傳感器本質上都不是線性的。這意味著它們的信號輸出并不直接與被測溫度成正比，不同類型的產品各自具有獨特相關曲線，請看以下范例。

另外，不存在兩個設備是完全相同的，每個設備都有其獨特的特性。為此人們設立了各種標準，例如 IEC60584 和 IEC60751，允許制造商可以根據設備與標準中定義的標稱曲線的偏離程度對設備進行分類。然后可以根據所需精度選用熱電偶和 RTD。

現今的溫度變送器會對理想曲線進行存儲和解讀，因而有多種熱電偶和 RTD 類型可供選擇用于實現 4…20 mA 的線性輸出。

這些嵌入式線性化是基于各類傳感器的相關標準，最后實現尤其是在小范圍內，以及不需要非常高精度溫度測量的應用中可接受的線性輸出。

然而，有許多應用的精度要求高、標準線性化無法滿足這些應用的需求。

例如：

• 化學生產中的反應溫度控制，對于確保產量/質量和安全性至關重要
• 石油和天然氣行業中的計量交接，需要進行流量補償以進行準確的成本核算和計費
• 對于安全關斷系統而言，對超溫的快速響應至關重要

為提高測量的精度和線性度，您必須確保安裝了由公認的制造商生產的，具有最佳長期穩定性的高規格溫度變送器。

通過配置，這些變送器可添加其他線性化方法 ，從而使標準傳感器能達到最佳傳感器/變送器匹配狀態，并且可以線性化自定義的傳感器。

方法之一是對 RTD 采用 Callender Van Dusen 方程。在校準過程中，會為每個 RTD 生成傳感器的特定數據，然后在兼容變送器的配置過程中輸入這些數據，從而大大提高線性度。

無論是否進行線性化，都需要定期校準以確保在傳感器的整個使用周期中都能保持精度。