输电线路局部气象监测的设计实现方法

　　其中，RPt为Pt100的电阻值，T为温度。电阻信号必须转换为直流电压信号后才能进行A/D转换。采用三线制热电阻，是因为三线制可消除长线引起的附加电阻带来的测量误差。

　　图3为高精度温度测量电路。热电阻阻值必须转换成电压或电流信号才能输入A/D电路。XTR103为BURR-BROWN公司生产的以Pt100热敏电阻(或其他类型)为激励、输出4～20 mA直流电流的高灵敏度变送器。其内部集成的二阶校正线性化电路能够实现Pt100阻值到直流电流的线性转换，广泛应用于工业过程控制、工厂自动化、SCADA等领域。精密电流/电压转换器RCV420实现直流电流到直流电压的转换。

　　XTR103输出电流信号IO与Pt100阻值RPt的函数关系为：

　　其中，IO为输出电流信号，在4～20 mA范围内;RG为XTR103的量程电阻;Rz为基准电阻。考虑热泵运行工况，要选择合适的量程电阻和基准电阻，以设定合适的温度测量范围。选择RG=150 Ω，Rz=80 Ω，由式(1)和(2)可以确定温度测量范围为-50.77～132.55℃，能够满足我国输电线路环境温度测量范围的要求。

　　为了提高温度测量精度，除了采用图3所示的高精度信号转换电路外，还必须解决以下两个问题：

　　①铂电阻的阻值一温度特性校准。式(1)给出的是额定特性，实际的铂电阻存在统计学意义上的分散性，因此必须校准每个铂电阻的阻值-温度特性。

　　②铂电阻元件的热滞后(thermal lag)问题。热滞后问题由元件与环境的换热热阻以及元件自身的热容共同引起。铂电阻元件由铂电阻丝和不锈钢封装外壳组成，在高温应用中采用陶瓷封装。由于铂电阻丝非常细、质量小，可忽略其热惰性。

2.4.3 风速和风向测量