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一种用电子数据表设计RTD接口的较好方法

Aubrey Kagan?? Emphatec?? Markham?? ON?? Canada?? 2008年12月01日 ?? 收藏0

  往期的一篇设计实例介绍了如何使RTD(电阻温度检测器)传感器的输出线性化,以及如何用电子数据表计算阻值(参考文献1)。该设计中,Microsoft Excel的用途仅限于计算多项式需要的系数,没有用Excel计算阻值。可以推广文中建议的方法,这样就能选择任何类型的RTD和任何温度范围,但本期设计实例把细节限制在以下例子。

图1 RTD电路的线性值伴随输出电压图

  如需下载工作表(图1),请访问http://a330.g.akamai.net/7/330/2540/20080910154543/www.edn.com/contents/images/DI24266.zip。可把图表绘制成XY图,并用二阶多项式(它将出现在图表上)在图表上创建趋势线。原来的设计实例中包含此信息。遗憾的是,人们无法以这种方式利用从工作表生成的系数,因此无法直接计算阻值。

  为了利用多项式系数,可使用Excel的LINEST数组公式。它规定了输入数据的具体方式。如果没有该规定,Excel将不会提供预期结果。LINEST返回若干回归统计数据。为了获得这些统计数据,必须首先在工作表上选定希望获得回归结果的范围。在本例中,重要的只是多项式系数,因此本期设计实例限定了返回结果,为这三个值选择了块B24:D24。然后把以下行输入工作表顶部的公式栏中:=LINEST(G5:G21,E5:F21,,TRUE)。

  同时按Control、Shift、Enter键(不只是Enter)来终结该命令。各系数随后会落入选定范围内。Excel将添加大括弧{ }来表明数组公式。上述公式中的函数的输入范围包含Vt2列,从而使LINEST能创建二阶多项式方程。

  可以输入用户选定的值作为设定数,从而提供轻松快速的修改,以及计算值的立即更新。这些值包括流过RTD的流出电流、参考电压以及R7和R9的值,它们均为各公式引用的“已命名”单元格。本设计改写了原始公式来隔离预期变量。你将在工作表中与 R6、R8、R10关联的单元格找到每个公式变量。还可以创建标准阻值的自动查询,来完成该模型(参考文献2)。

参考文献
1. Villanucci, Robert S, “Design an RTD interface with a spreadsheet,” EDN, 2008-2-7, pg 57.
2. Kagan, Aubrey, Excel by Example: A Microsoft Excel Cookbook for Electronics Engineers, Elsevier/Newnes, May 2004, ISBN 0750677562.


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电子数据表? RTD?

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