Подключение калибровочного файла

[georgiy2590]

Добрый день.
Возник следующий вопрос, есть измеритель температуры на 4 канала - датчик термопара К типа. При измерениях заметил, что в разных диапазонах температура имеет разную погрешность (сравнивал с pt100). Для увеличения точности измерений хотел бы сделать калибровочный файл для каждой термопары.
Подскажите пожалуйста с помощью какого инструмента лучше сделать данную функцию ?
Калибровочный файл думаю будет в формате txt. Рабочий диапазон 0т 0 до 250 градусов Цельсия. Думаю разделить диапазон на несколько поддиапазонов и уже в этих промежутков прибавлять/отнимать разницу из калибровочного файла.
Всем заранее спасибо.

[Borjomy_1]

Для начала неплохо было бы понять, как вы видите процесс калибровки. А решается вопрос получения калибровочных коэффициентов с помощью методов интерполяции. Обычно используют полиномную интерполяцию.

[FredP]

Как раз по теме интерполятор-аппроксиматор завалялся

[georgiy2590]

Для начала неплохо было бы понять, как вы видите процесс калибровки. А решается вопрос получения калибровочных коэффициентов с помощью методов интерполяции. Обычно используют полиномную интерполяцию.

Ну вообще я планировал взять эталонную термопару и прибор. С помощью растительного масла нагретого до 200 градусов, в процессе остывания фиксировать температуру. Из этих данных уже формировать калибровачный файл.

[georgiy2590]

Как раз по теме интерполятор-аппроксиматор завалялся

Спасибо большое за код, буду разбираться.
А можете ещё подсказать как правильно строить график не относительно отсчетов, а текущего времени и даты ?

[Andrew Lunev]

На всякий случай, просто хочу напомнить, что термопара не измеряет абсолютную температуру, а измеряет разность температур горячего и холодного спаев. Для калибровки нужно быть уверенным, что погрешность вносится именно термопарой, а не датчиком температуры холодных спаев. Иначе вся калибровка бессмысленна. Пока будете греть масло до 200 градусов температура холодных спаев может уплыть...

[georgiy2590]

На всякий случай, просто хочу напомнить, что термопара не измеряет абсолютную температуру, а измеряет разность температур горячего и холодного спаев. Для калибровки нужно быть уверенным, что погрешность вносится именно термопарой, а не датчиком температуры холодных спаев. Иначе вся калибровка бессмысленна. Пока будете греть масло до 200 градусов температура холодных спаев может уплыть...

Спасибо за напоминание, попробую этот момент проконтролировать.

[Borjomy_1]

Да, датчик абсолютной температуры должен измерять температуру холодных концов термопары.

[georgiy2590]

Вот хотел показать график сравнения одного канала с датчиком PT100. В целом все вполне неплохо, за исключением нижнего диапазона (погрешность достигает 10 градусов Цельсия), в верхнем диапазоне поменьше около 4 градусов Цельсия. В рабочем диапазоне погрешность в целом терпимая, но вот хотелось бы освоить подключение калибровочного файла и думаю данная задача вполне подходит.

[Andrew Lunev]

В динамике вы ничего не увидите. Ваши измерения имеют большую динамическую ошибку за счет нестационарного процесса. По пикам видно, что термопара или более инерционная или имеет другой защитный кожух с более низкой теплопроводностью. На росте температур на 150 градусов за три минуты инерционность термопары устранила как раз эту ошибку в статике и получилось, что при быстром нагреве ошибки нет, а в начале и конце есть ошибка, потому что темп нагрева другой.

Для того, чтобы найти разницу показаний надо зафиксировать температуру на одном уровне не менее чем на минуту (для вашего случая).
Обычно используют дистиллированную воду (можно после фильтра обратного осмоса). Сначала готовят смесь воды и льда и ждут минут 10, чтобы температура в емкости стала постоянной. Пока лед не растает температура будет держаться около нуля с высокой точностью. Погружаете в эту смесь два датчика, ждете несколько минут и снимаете разницу в первой точке. Затем доводите эту воду до кипения, пока она кипит температура будет около 100 градусов и не будет меняться, пока вода не выкипит. Тоже подождать несколько минут и снять вторую точку. Уверен, что на 100 градусах вы получите погрешность около 5 градусов, хотя на вашем графике сейчас этой погрешности нет.

Как снять точки с более высокой температурой я не знаю. Обычно это делают в специальной климатической камере. Или можно попробовать поднять давление и тогда температура кипения увеличится. Но я бы проверил по этим двум точкам, и если погрешность одинаковая, то скорее всего у вас линейное смещение на константу во всем диапазоне и полином не нужен.

Чаще всего погрешность именно линейная, потому что хоть сама зависимость ЭДС от температуры и нелинейная, но погрешность обычно выражается в обычном смещение на константу.

[Andrew Lunev]

Могли бы вы подробней рассказать об используемом оборудовании? Что за каналы измеряют сигнал с термопар и с термометра сопротивления? Как выполнена компенсация температуры холодного спая и вообще преобразование из ЭДС в температуру? Как подключена термопара к измерительном модулю?
Ошибка у вас получается что-то большой, погрешность термопары должна быть в пределах +/- 1,5 градуса, и калибровкой можно уменьшить погрешность примерно до 0,5 градуса. Если у вас значительно больше получилось, то стоит задуматься верно ли собрана схема измерений. Ну и термопару проще заменить на новую, если текущая с такой огромной погрешностью.

[georgiy2590]

Могли бы вы подробней рассказать об используемом оборудовании? Что за каналы измеряют сигнал с термопар и с термометра сопротивления? Как выполнена компенсация температуры холодного спая и вообще преобразование из ЭДС в температуру? Как подключена термопара к измерительном модулю?
Ошибка у вас получается что-то большой, погрешность термопары должна быть в пределах +/- 1,5 градуса, и калибровкой можно уменьшить погрешность примерно до 0,5 градуса. Если у вас значительно больше получилось, то стоит задуматься верно ли собрана схема измерений. Ну и термопару проще заменить на новую, если текущая с такой огромной погрешностью.

Использую четырехканальный измеритель температуры WP9065ADA. Термопара в металлической оплетке. Модуль PT100 с алиэкспресса (понимаю, что точность у него неясно какая, но сравнивал и с более точными приборами). Ошибка в диапазоне до 30 градусов есть даже на воздухе при обычной комнатной температуре.
PT100 и термопару помещаю в минидуховку с конвекцией, располагаю как можно ближе друг к другу. Устройства подключены по rs485 modbus к ПК.

Измеритель PT100

Термопара используемая с WP9065

Датчик PT100

[Andrew Lunev]

Даже не знаю что ответить.
1. Калибровать какой-то прибор можно только по другому прибору, в точности показаний которого вы уверены. То есть на него есть паспорт и действующий сертификат о метрологической поверке. У вас же сейчас просто сравниваются две случайных системы и какая из них верна вы не знаете.
2. Пока вы не выясните в чем именно проблема, то калибровать нет смысла. Потому что вы сейчас действуете из предположения, что у вас датчики исправны и их погрешность в норме и что вторичные приборы исправны и обеспечивают требуемую точность. Но тогда повторюсь, разница между ними в статике не должна превышать 2-3 градусов. Если больше, то надо искать причину в неисправном или неверно настроенном оборудовании.

Как я писал ранее, получить 0 и 100 градусов с высокой точностью вполне можно. Начните с отдельной проверки каждого из датчиков.
Попробуйте подключить ваши датчики к нормальным вторичным приборам и проверить работают ли они вообще.
Ту же термо-ЭДС можно замерить обычным тестером, да и сопротивление тоже можно измерить. Потом по таблице найти температуры и проверить показания.

[georgiy2590]

Даже не знаю что ответить.
1. Калибровать какой-то прибор можно только по другому прибору, в точности показаний которого вы уверены. То есть на него есть паспорт и действующий сертификат о метрологической поверке. У вас же сейчас просто сравниваются две случайных системы и какая из них верна вы не знаете.
2. Пока вы не выясните в чем именно проблема, то калибровать нет смысла. Потому что вы сейчас действуете из предположения, что у вас датчики исправны и их погрешность в норме и что вторичные приборы исправны и обеспечивают требуемую точность. Но тогда повторюсь, разница между ними в статике не должна превышать 2-3 градусов. Если больше, то надо искать причину в неисправном или неверно настроенном оборудовании.

Как я писал ранее, получить 0 и 100 градусов с высокой точностью вполне можно. Начните с отдельной проверки каждого из датчиков.
Попробуйте подключить ваши датчики к нормальным вторичным приборам и проверить работают ли они вообще.
Ту же термо-ЭДС можно замерить обычным тестером, да и сопротивление тоже можно измерить. Потом по таблице найти температуры и проверить показания.

Да я понимаю, что модуль PT100 с алиэкспресса не эталон, я просто привел его для примера. Ранее я сравнивал с измерительными приборами и результат был похожий. В целом хотелось бы научиться работать с калибровочным файлом в лабвью, это основная причина почему задал вопрос на форуме. По двум точка я обязательно попробую протестировать - спасибо вам за совет.

[georgiy2590]

Даже не знаю что ответить.
1. Калибровать какой-то прибор можно только по другому прибору, в точности показаний которого вы уверены. То есть на него есть паспорт и действующий сертификат о метрологической поверке. У вас же сейчас просто сравниваются две случайных системы и какая из них верна вы не знаете.
2. Пока вы не выясните в чем именно проблема, то калибровать нет смысла. Потому что вы сейчас действуете из предположения, что у вас датчики исправны и их погрешность в норме и что вторичные приборы исправны и обеспечивают требуемую точность. Но тогда повторюсь, разница между ними в статике не должна превышать 2-3 градусов. Если больше, то надо искать причину в неисправном или неверно настроенном оборудовании.

Как я писал ранее, получить 0 и 100 градусов с высокой точностью вполне можно. Начните с отдельной проверки каждого из датчиков.
Попробуйте подключить ваши датчики к нормальным вторичным приборам и проверить работают ли они вообще.
Ту же термо-ЭДС можно замерить обычным тестером, да и сопротивление тоже можно измерить. Потом по таблице найти температуры и проверить показания.

А можете подсказать есть простой вариант сымитировать сигнал с термопары ? Я бы хотел проверить корректную работу модуля.