基于卡尔曼滤波的铂电阻高精度水温测量系统设计

摘要

为满足地下水温度高精度测量的要求,设计了一种基于卡尔曼滤波的铂电阻高精度水温测量系统.硬件上,以铂电阻Pt1000为温度传感器,选用四线制比值法消除引线电阻干扰,并通过限流电阻和频率式供电避免铂电阻自热效应.软件上,通过卡尔曼滤波算法和线性拟合提高了阻值测量的准确度和稳定性,使用反向函数法对Pt1000分度表进行分段拟合,以减小铂电阻非线性误差.试验结果表明,该系统在-20～+100℃内,最大误差为0.05℃,整体精度优于0.044％.该研究对相关铂电阻测温设计具有一定借鉴意义.