牛顿法与解析法在Pt100铂热电阻温度计算中的特性分析作者：张 莉, 董银丽来源：《现代电子技术》2010年第11期 摘 要复旦论坛:针对Pt100铂热电阻温度计算问题74ls164,详细分析了牛顿法与解析法的应用特性,在VC 6.0编程环境下对比了两种方法的绝对计算精度以及相对运行速度。结果表明,牛顿法的计算精度高,我们约会吧2013误差较小,运行速度快。解析法虽无模型误差,但实际数值的计算误差较大,且运算速度较慢,相比而言,牛顿法是较好的选择。使用牛顿法解决铂热电阻的温度计算问题,在工业控制领域具有广泛的应用价值。
关键词:Pt100热电阻; 牛顿法; 解析法; 特性分析
中图分类号:TP212.11; TP301.6 文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)11-0135-03
Characteristic Analysis of Newton Method and Analytical Method in Temperature 胖九
Computation of Pt100 Platinum Resistor
ZHANG Li 1, DONG Yin-li2
(1. Shaanxi Post and Telecommunication College, Xianyang 712000, China;2. Xi’an Eurasia University, Xi’an 710065, China)
Abstract: The application characteristic of Newton method and analystic method is analyzed for the problem of temperature-resistance computation of Pt100 platinum resistor. The absolute accuracy and relative operating speed of both methods are compared under the condition of VC6.0 program. The results show that Newton method has higher calculation accuracy and faster operation speed than analytical method. Although analytical method has no any modeling error theoretically, it shows a severe numerical calculation error in practice. Therefore, Newton method is an appropriate algorithm for the temperature computation of Pt100 platinum resistor. It has a widely application value in the industry control domain.
Keywords: Pt100 platinum resistor; Newton method; analytical method; characteristic analysis
0 引 言
Pt100 铂热电阻通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机等配套使用,中国法制史论文可直接测量各种生产过程中-200～+850 ℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。Pt100 铂电阻具有抗震性能好,测温范围广,测量精度高,机械强度高,耐压性能好等特点,且电阻率较大,电阻R t与温度t的关系为正比例系数的单调函数,实际测量中有良好的重复性,因此在工业应用非常广泛。
在使用Pt100 铂热电阻进行温度计算时,由温度t求电阻值R t的公式已经存在,参见文献[1]。然而工程应用中,一般用测量得到电阻值R t,通过反解t-R t的公式到与之对应的温度值imact,从而实现温度测量。现代化温控系统一般都采用以计算机为核心的自动系统,这些系统中具体的计算算法需要通过编程语言实现(一般是C语言)。通常,Pt100铂热电阻由R t求t的方法有解析法、数值法两大类。解析法的公式,文献[2]已经给出,该公式在计算机编程实现中的具体计算特性有待研究。文献[3]比较了牛顿法和二分法两种数值方法在处理铂热电阻温度计算问题中的特性,说明牛顿法在该问题的解决方面具有优良的特性。本文侧重于探讨牛顿法、解析法的计算特性,对二者的精度和求解速度给出分析。
一般认为,基于数学解析的算法没有理论误差,多数情况下是较为理想的方法,但无论何种算法,在计算机编程实现中,数值计算的误差均不可避免,有时甚至会显著到成为一个问题。
本文针对Pt100热电阻的相关计算,分别采用牛顿法和解析法,在VC 6.0编程环境下解算问题,比较了二者的求解精度和速度,发现解析法在数值计算过程中呈现了较为显著的数值误差,在精度和求解速度上都落后于牛顿法。以下给出具体分析。
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