輸電線路局部氣象監(jiān)測的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法

　　其中，RPt為Pt100的電阻值，T為溫度。電阻信號必須轉(zhuǎn)換為直流電壓信號后才能進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。采用三線制熱電阻，是因?yàn)槿€制可消除長線引起的附加電阻帶來的測量誤差。

　　圖3為高精度溫度測量電路。熱電阻阻值必須轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號才能輸入A/D電路。XTR103為BURR-BROWN公司生產(chǎn)的以Pt100熱敏電阻(或其他類型)為激勵、輸出4～20 mA直流電流的高靈敏度變送器。其內(nèi)部集成的二階校正線性化電路能夠?qū)崿F(xiàn)Pt100阻值到直流電流的線性轉(zhuǎn)換，廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制、工廠自動化、SCADA等領(lǐng)域。精密電流/電壓轉(zhuǎn)換器RCV420實(shí)現(xiàn)直流電流到直流電壓的轉(zhuǎn)換。

　　XTR103輸出電流信號IO與Pt100阻值RPt的函數(shù)關(guān)系為：

　　其中，IO為輸出電流信號，在4～20 mA范圍內(nèi);RG為XTR103的量程電阻;Rz為基準(zhǔn)電阻。考慮熱泵運(yùn)行工況，要選擇合適的量程電阻和基準(zhǔn)電阻，以設(shè)定合適的溫度測量范圍。選擇RG=150 Ω，Rz=80 Ω，由式(1)和(2)可以確定溫度測量范圍為-50.77～132.55℃，能夠滿足我國輸電線路環(huán)境溫度測量范圍的要求。

　　為了提高溫度測量精度，除了采用圖3所示的高精度信號轉(zhuǎn)換電路外，還必須解決以下兩個問題：

　　①鉑電阻的阻值一溫度特性校準(zhǔn)。式(1)給出的是額定特性，實(shí)際的鉑電阻存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的分散性，因此必須校準(zhǔn)每個鉑電阻的阻值-溫度特性。

　　②鉑電阻元件的熱滯后(thermal lag)問題。熱滯后問題由元件與環(huán)境的換熱熱阻以及元件自身的熱容共同引起。鉑電阻元件由鉑電阻絲和不銹鋼封裝外殼組成，在高溫應(yīng)用中采用陶瓷封裝。由于鉑電阻絲非常細(xì)、質(zhì)量小，可忽略其熱惰性。

2.4.3 風(fēng)速和風(fēng)向測量