近些年，隨著國家“煤改氣（qì）”工程的（de）大規模推進，戶外掛表已（yǐ）經成為了（le）一種新的安裝方式。但是，在我國北（běi）方，由於冬季晝夜溫差較（jiào）大（dà），對燃氣表的計量性能會產生較大的影響。盡管戶外掛表用戶均配備了表箱，但仍然無法解（jiě）決溫度對燃氣表計量誤差的（de）影響。因此，膜式燃氣表加裝溫度補償組件已成為一種必要的措施（shī）。

　　2020年9月，中國城市燃氣協會（huì）發布並實施《T/CGAS 011-2020電子溫壓修正膜式燃（rán）氣表》，對電子溫壓修正膜式燃氣表的工作條件、技術要求、試驗方法（fǎ）以及檢測規則等進行了規定和說明。其中指出，溫度傳感器是指燃氣表中用於采集燃（rán）氣溫度信號的電子部件（或電子元件），由此確立了溫度傳感器是該類型燃氣表中的標配部件（jiàn）。

　　1為什麽要用溫補式燃氣表？

　　傳統的膜式燃（rán）氣表的燃氣計量是在標況（20℃，101.3kPa）下進行計量，但終端用戶的實際（jì）使用（yòng）過程卻是在非標準狀態下進行的。不同季（jì）節、不同溫度（dù）或壓（yā）力氣候條件都會產生計量誤差。例如，20℃條件下，同等壓強下的1立方（fāng）米天然（rán）氣在-10℃時的體積為0.8977m ，體積縮小了11.23%。這就導致（zhì）了燃氣體積計量誤差（chà），從而導致供銷不平衡，有失貿易結算的公平性原則。

　　國家發布的《關於頒發天然氣（qì）商品量管理暫行辦法的通知》第五章第（dì）二十二條（tiáo）明確規定，天然氣按體（tǐ）積進行計量，天然氣體（tǐ）積計（jì）算（suàn）的狀態標（biāo）準為20℃（293.15K）。河北省頒布的編號為JJF（冀）143內置（zhì）溫度轉換裝（zhuāng）置燃氣表檢驗規範（fàn），以及俄羅（luó）斯燃氣表國家標準ГОСТ Р 50818明（míng）確規定，燃氣表必須安裝內置溫度轉換裝置，實行標準溫度下的體積計量。實現標準（zhǔn）溫度體積計量將（jiāng）是社會發展的趨勢，有效解決辦法（fǎ）是在燃氣（qì）表內部加裝（zhuāng）機械式或電子式溫（wēn）度轉換裝置，將工況體積轉換（huàn）成為標準溫度（dù）體積。

　　溫度、壓力對燃氣計量的（de）影響按照理想氣體狀態方程進行（háng）計算：

　　溫度每降低10℃，計（jì）量損失為3.43%，這也（yě）是（shì）燃氣（qì）公司普遍反應冬季輸（shū）差特別突出的原因。

　　按照（zhào）上述方程計算，燃氣壓力每升高1kPa，計量損失0.987%。管道燃氣民用戶供氣的表壓力（lì）一般為2kPa，商業用戶為2～3kPa，壓力值基本（běn）穩定（dìng）。

　　圖1：室外安裝的燃氣表

　　2電子式溫補膜式燃氣表中（zhōng）的溫度（dù）傳感器及其應用

　　膜式燃氣表國家標準（zhǔn）規（guī）定，燃（rán）氣表運（yùn）行6000小時所通過（guò）的氣體體積量不（bú）至於讓所有的（de）字輪回（huí）到初始位置。燃氣表使用期限為10年，其供電方式為電池供電，因此，對於電子部件的整機功耗要求（qiú）極為嚴苛。

　　2022年4月，京津冀市場監督管理（lǐ）三局（委）分別下達了京津冀共建地方計量檢定（dìng）規程《電子溫壓修正膜式燃氣表》任務（wù）。該規程目前（qián）已形成了征求意見稿，JJG（京津冀）《電子溫（wēn）壓修（xiū）正膜式燃氣表》地方計量檢定規程已向社會（huì）公開征求意見。

　　該規程根據JJF1002-2010《計量檢定規程編寫規則》編（biān）製，依據的主要技術（shù）文件有：JJG 577-2012膜式燃氣表、JJG 860-2015壓力傳感器（靜態）、JJG 875-2019數字（zì）壓（yā）力計等10個相關文件。規程項目完成後可（kě）以解決目前電（diàn）子（zǐ）溫壓修正膜式燃氣表強製檢定工作遇（yù）到的問題（tí）。明確的技術要求和試驗方法有利於電子溫（wēn）壓修正膜式燃氣表檢定工作的順利（lì）開展，規範（fàn）電子溫（wēn）壓修正膜式燃氣表製造企業的生（shēng）產。

　　納芯（xīn）微提供的NST1001/1002-QTZB溫度補償解決方案，在（zài）-20℃～85℃測溫範圍內（nèi），最大（dà）誤差值±0.5℃（Max）。根（gēn）據氣態（tài）方程式計算其帶給產（chǎn）品最終示值影響誤差（chà）小於±0.2%，電子溫補表的計量準確度較高。

　　3NST1001/NST1002優勢：功（gōng）耗、精度和工作溫度範圍、通信接口

　　納芯微提供的NST1001-QTZB/NST1002-QTZB解決方（fāng）案，具有高精度、低功耗的特點：

• 首先其精度在-20℃～85℃，誤差最大值為±0.5℃，根據氣態方程式計算（suàn），其影響誤差不超過±0.2%，基本可以忽略不計；

• 其次（cì），智能燃氣表是電池（chí）供電，傳感器的功耗和供電電壓是首（shǒu）先要考慮的參數，在不進行通信的情況下，NST1001和NST1002功耗基本為零；

• 最後，要（yào）選擇合（hé）適的數字通信接口，NST1001為數（shù）字脈衝計數，NST1002為單總線協議輸出，不會受限於MCU資源。

　　圖2：典型應用電路

　　待機狀態下的零功耗應用滿足燃氣表對於整機功耗的（de）嚴格要求（qiú），在通信完成之（zhī）後，通（tōng）過GPIO1下拉至低電平（píng），使溫度傳感器芯片處（chù）於掉電狀態，功耗為零。

　　圖（tú）3：芯片特性

　　以NST1001-QTZB為例，其特性表現如下：

　　在TA = +25℃和（hé）VPU = 3.3 V，T（initial）= 25℃的熱響應測試，T（final）= 100℃。

　　圖4：使用（yòng）TO-92S測試（利（lì）用方程1-1）

　　其中，Temp和Num所（suǒ）代表的的（de）具體（tǐ）內容請參考NST1001 數據手冊。

　　圖5：使用TO-92S測試（利用方程1-2）

　　其中，Temp和Num所代表的具體內容請參考NST1001 數據手冊（cè）。

　　綜（zōng）上所述，目前戶（hù）外掛表已經成為一種新的安裝（zhuāng）方式，會對燃氣公司（sī）的燃（rán）氣計量準確性產生一定的影響，為此，膜式燃氣表加裝溫度補償組件已成為一種必（bì）要的措施。納芯微提供的（de）NST1001/1002-QTZB溫（wēn）度補（bǔ）償解決（jué）方案，可以（yǐ）在-20℃～85℃測溫範圍內，實現（xiàn）小於±0.5℃的誤差，帶給產品最終示值影響誤差小於0.2%，基本（běn）可以忽略不（bú）計，從而提高電子溫補表的計量準確度。