对传感器及电极的影响
对于常用的参比电极,其电位值与温度存在一定的函数关系。例如,饱和甘汞电极的电位会随着温度升高而降低,在 25℃时电位约为 0.241V,温度每升高 1℃,电位大约降低 0.0007V。如果智能电位采集仪使用的参比电极受温度影响较大,且在测量过程中温度发生明显变化,就会直接导致测量基准电位出现偏差,进而影响测量精度。
一些传感器的材料特性也会随温度变化而改变,如热电阻传感器,其电阻值与温度呈一定的函数关系。当温度变化时,传感器的输出特性会发生变化,可能导致测量的电位值出现误差。在高精度测量中,这种误差可能会很明显。
对测量电路的影响
测量电路中的电子元件,如电阻、电容、放大器等,其性能参数会随温度变化而改变。例如,电阻的阻值会随温度变化而发生漂移,电容的容量也会受到温度影响。这些元件参数的变化会导致测量电路的增益、零点等发生改变,从而影响测量精度。
放大器是测量电路中的关键元件,其零点漂移现象受温度影响较大。一般来说,温度每变化 1℃,放大器的零点漂移可能达到数微伏甚至更高。对于高精度的电位测量,这种零点漂移可能会对测量结果产生显著影响。
综合影响示例
在实际应用中,假设智能电位采集仪的测量范围为 ±1V,精度要求为 ±1mV。如果温度变化导致参比电极电位漂移了 5mV,同时测量电路的增益变化了 1%,那么综合起来可能会使测量结果产生 10mV 以上的误差,远远超出了仪器的精度要求。
不过,通过采用高精度的温度补偿技术、选用温度特性良好的传感器和电子元件等措施,可以有效减小温度变化对智能电位采集仪测量精度的影响。一些先进的智能电位采集仪在经过精心的温度补偿后,在一定的温度范围内(如 - 20℃~60℃),温度变化对测量精度的影响可以控制在 ±0.1% FS(满量程)以内。