pt100溫度傳感器 原理：PT100溫度傳感器
l 薄膜鉑電阻系列
型號(hào)
外形尺寸
W×L×Hmm
標(biāo)稱阻值
R0
工作電流
mA
引線尺寸
W×H×Lmm
工作溫度
℃
誤 差
外形圖
mm
CRZ-1632-100-Ni
1.6×3.2×1.0
100Ω
1
0.25×0.15×12
-40～450
1/3DIN
A
B
2B
CRZ-2005-100-Ni
2.0×5.0×1.0
0.25×0.15×12
-40～450
CRZ-2005-100-Pd
0.3×0.2×10
-50～500
CRZ-2005-1000-Ni
CRZ-2005-500-Ni
500Ω
1000Ω
0.5
0.25×0.15×12
-40～450
ST-1003-Pt
1.0×3.0×1.3
20Ω
1
0.25×0.15×12
-50～500
l 線繞陶瓷PC(玻璃PG)鉑電阻
型號(hào)
外形尺寸
D×Lmm
標(biāo)稱阻值R0
工作電流mA
引線尺寸
D×Lmm
誤差
工作溫度
℃
外形圖
mm
PC1612
1.6×12
100Ω
5
0.20×10
A
B
-200～600
-200～850
PC1615
1.6×15
0.20×10
PC1625
1.6×25
0.20×10
PC2213
2.2×13
0.35×10
PC2215
2.2×15
PC2515
2.5×15
PC3015
3.0×15
PC3025
3.0×25
備注:承接各種非標(biāo)阻值(如PT45、BA1、BA2等)和非標(biāo)尺寸測(cè)溫元件的定做。
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pt100溫度傳感器的應(yīng)用
石油傾點(diǎn)溫度測(cè)試PT100溫度傳感器的標(biāo)定
摘要：作者設(shè)計(jì)了直徑為3mm、長(zhǎng)為27cm 的Pt100型傳感器，根據(jù)0.10℃刻度的溫度測(cè)試儀作為標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)，利用軟件來矯正其非線形失真，該產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對(duì)石油傾點(diǎn)溫度信號(hào)的采集和標(biāo)定。
關(guān)鍵詞： Pt100傳感器；電橋測(cè)溫；石油傾點(diǎn)
一、引言
石油傾點(diǎn)溫度是指管道內(nèi)凝固態(tài)的原油開始融解流動(dòng)的*低溫度。國(guó)際上測(cè)試規(guī)程要求每隔2℃就要對(duì)其流動(dòng)情況進(jìn)行判斷并測(cè)溫，但由于石油運(yùn)輸管線很長(zhǎng)，原油每升溫1℃需要大量能源，因此對(duì)傾點(diǎn)溫度測(cè)量的精度對(duì)油田節(jié)能有重大意義。我們選用Pt100溫度傳感器來完成對(duì)石油傾點(diǎn)溫度的測(cè)量。
二、PT100溫度傳感器工作原理及其主要技術(shù)參數(shù)
Pt100傳感器是利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化、并呈一定函數(shù)關(guān)系的特性來進(jìn)行測(cè)溫，其溫度/阻值對(duì)應(yīng)關(guān)系為[1]：
（1）-200℃<t<0℃時(shí)，rpt100=100[1+at+bt2+ct3（t-100）] （1）="" （2）0℃≤t≤850℃時(shí)，rpt100="100（1+At+Bt2）" （2）="" 式中，a="3.×10-3；B=-5.80×10-7；C=4.2735×10-12。" pt100溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：測(cè)量范圍：-200℃～+850℃；允許偏差值△℃：A級(jí)±（0.15＋0.002│t│）， B級(jí)±（0.30＋0.005│t│）；熱響應(yīng)時(shí)間<30s；*小置入深度：熱電阻的*小置入深度≥200mm；允通電流≤5mA。另外，Pt100溫度傳感器還具有抗振動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)。
三、PT100溫度傳感器傾點(diǎn)溫度測(cè)量原理：
1、原理方框圖
根據(jù)傾點(diǎn)溫度測(cè)試的國(guó)內(nèi)外要求—溫度每降2℃就要對(duì)油樣的凝結(jié)情況進(jìn)行檢測(cè)，我們?cè)O(shè)計(jì)了測(cè)量過程（如圖1）。
2、電橋采集數(shù)據(jù)的電路圖及原理
Pt100電橋電路如圖2所示。其中，R1﹑R2﹑R3﹑RPt100組成電橋，R1=R2=R3=R0。為了避免流過Pt100傳感器的電流過大使其發(fā)熱進(jìn)而導(dǎo)致非線性失真增大，電橋電壓不宜太高，一般要求Im<5mA，電橋電壓Vbrg=1V。電橋輸出壓差為：
VD=（3）
令RPt100-R0=ΔR，則有：
VD=（4）
由Pt100溫度/阻值對(duì)應(yīng)關(guān)系式可知，當(dāng)溫度較低時(shí)，Pt100的阻值變化量ΔR相對(duì)于R0較小，則電橋輸出壓差為： VD=，即VD正比于Pt100傳感器的阻值變化量ΔR，也說明溫度較低時(shí)，Pt100傳感器的線性度良好；當(dāng)溫度較高時(shí)，ΔR/R0的值較大，Pt100傳感器的線性度變差，此時(shí)要用軟件來較正。
四、PT100溫度傳感器測(cè)量中的定量計(jì)算及誤差分析
1、運(yùn)算放大器放大倍數(shù)的確定
由傳感器的溫度和阻值關(guān)系式可知，當(dāng)溫度變化1℃時(shí)，Pt100的阻值變化約為0.38W，對(duì)應(yīng)的電橋輸出壓差為：VD==0.001V。
若采用8位A/D轉(zhuǎn)換器，分辨率為0.0196V，則運(yùn)算放大器的*小放大倍數(shù)應(yīng)為20倍。若測(cè)溫的上限定為85℃ （傾點(diǎn)溫度一般小于該溫度）， Pt傳感器在85℃時(shí)的理論阻值為132.8W，電橋電壓為1V，則VD=0.V≈0.083V，即運(yùn)放的*大放大倍數(shù)為60.3。綜合上述，可限定運(yùn)放的放大倍數(shù)應(yīng)在20～60之間。
2、誤差分析
（1）橋電壓Vbrg=1V時(shí)波動(dòng)產(chǎn)生的誤差[2]
從上面的分析可知，在某一溫度時(shí)，Pt﹑R0不變，設(shè)電橋電壓有ΔVbrg（mV）的變化，就會(huì)導(dǎo)致VD有 （mV）的變化。在0℃時(shí)，ΔR=5W，則VD==0.013ΔV(mV)；若令ΔVD=1mV，則ΔV=76mV，即0℃左右，電橋電壓Vbrg有76mV波動(dòng)，會(huì)引起1℃的溫度誤差；同理在85℃左右，電橋電壓有10mV的波動(dòng)，則會(huì)引起1℃的溫度誤差。可見電橋電壓Vbrg=1V時(shí)的波動(dòng)系數(shù)給對(duì)測(cè)溫帶來的誤差是很大的，應(yīng)將其電壓波動(dòng)限制在1mV的級(jí)別上。
（2）運(yùn)放非線性產(chǎn)生的誤差
由于運(yùn)放的放大倍數(shù)應(yīng)在20～60之間，可將放大倍數(shù)定為50；若測(cè)溫范圍是0℃～85℃，則在0℃時(shí)，VD=13mV；在85℃時(shí)，VD=99.5mV，說明輸入信號(hào)的范圍在13mV～99.5mV之間變化。以平均值50作為放大倍數(shù)，此時(shí)輸入信號(hào)為13mV，換算出來的輸入電壓信號(hào)值為12.48mV，ΔVD=-0.52mV，將會(huì)引起約1.5℃的誤差。由此可見運(yùn)放的非線性將會(huì)帶來大約1.5℃的誤差，在實(shí)際測(cè)量中，提高運(yùn)放線性度以及運(yùn)放放大倍數(shù)均可以減少由運(yùn)放帶來的誤差。
（3）A/D轉(zhuǎn)換器非線性帶來的誤差
在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)同一模擬輸入信號(hào)Vi，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換得出的數(shù)字量會(huì)有±1位的跳變，這是由A/D轉(zhuǎn)換器的判斷誤差造成的。A/D轉(zhuǎn)換器的一位跳變對(duì)應(yīng)的電壓值，即為該八位A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率，為0.0196V=19.6mV；折算到輸入端對(duì)應(yīng)的電壓值為0.392mV，將會(huì)產(chǎn)生0.392℃的溫度誤差。
（4）A/D轉(zhuǎn)換器參考電壓Vref帶來的誤差
A/D轉(zhuǎn)換器采用逐次逼近式轉(zhuǎn)換器AD0809，其轉(zhuǎn)換速度較慢，如果輸入信號(hào)在轉(zhuǎn)換過程中不斷變化，則易發(fā)生錯(cuò)誤，使用時(shí)應(yīng)加采樣保持器，且只對(duì)本次采樣的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以確保轉(zhuǎn)換信號(hào)可靠性。另外，在比較轉(zhuǎn)換過程中，Vref的變化會(huì)對(duì)輸出的二進(jìn)制代碼有影響。在模擬輸入信號(hào)不變的情況下，若Vref變大，會(huì)導(dǎo)致輸出的二進(jìn)制代碼變小；反之，則變大，從而導(dǎo)致了溫度誤差。
五、PT100溫度傳感器注意事項(xiàng)與結(jié)論
使用中應(yīng)注意，由于熱惰性會(huì)使熱電阻阻值變化滯后，為消除誤差，應(yīng)盡可能地減少熱電阻保護(hù)管外徑，適當(dāng)增加熱電阻的插入深度使熱電阻受熱部位增加。要經(jīng)常檢查保護(hù)狀況，發(fā)現(xiàn)氧化或變形應(yīng)立即采取措施，并定期進(jìn)行校驗(yàn)。熱電阻應(yīng)避免放置在爐旁或距加熱體太近，應(yīng)盡量安裝在震動(dòng)小的地方；同時(shí)為便于施工和維護(hù)。安裝位置應(yīng)盡可能保持垂直，但在有原油流動(dòng)時(shí)則必須傾斜安裝，接線盒出孔應(yīng)向下。
由上面的分析可得，為了提高溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)使用1V電橋電源﹑A/D轉(zhuǎn)換器的5V參考電源要穩(wěn)定在1mV級(jí)；在價(jià)格允許的情況下，Pt100傳感器﹑A/D轉(zhuǎn)換器和運(yùn)放的線性度要高。同時(shí)，利用軟件矯正其誤差，可以使測(cè)得溫度的精度在±0.2℃。
在CPU的應(yīng)用
一般的溫度傳感器(無論是熱敏電阻或IC溫度傳感器)都需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能夠?qū)醾鲗?dǎo)到傳感器的核心部份。根據(jù)National內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從CPU把熱傳導(dǎo)到空氣中，再從空氣中傳導(dǎo)到溫度傳感器中，這個(gè)過程至少需要20分鐘以上的時(shí)間。如果散熱片(Heat Sink)沒裝好或風(fēng)扇沒轉(zhuǎn)，不到二分鐘的時(shí)間，使用者的CPU可能就會(huì)燒毀。
所以，CPU廠商(Intel和AMD)將一顆3904埋入芯片中，我們稱這顆3904為遠(yuǎn)程二極管（Remote Diode），因?yàn)樗x溫度傳感器本身很遠(yuǎn)。于是在短短幾個(gè)毫秒(mini-second)中，溫度傳感器便能**地偵測(cè)到CPU內(nèi)部的溫度了。現(xiàn)在的技術(shù)要能做到1℃的**度已經(jīng)不是很難的事，而且會(huì)變成PC和筆記本計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要的趨勢(shì)。
在LM86(圖1)的運(yùn)用實(shí)例中，通常T_CRIT_A的輸出信號(hào)用來做過溫度保護(hù)的功能，我們稱之為熱保護(hù)（Thermal Shutdown）。好處是當(dāng)Windows或某一個(gè)應(yīng)用程序造成系統(tǒng)死機(jī)時(shí)，LM86還能保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)。而alert這個(gè)輸出信號(hào)便可以做為軟件中斷，以達(dá)到ACPI規(guī)格的要求。另外，LM86除了能接到CPU的Remote Diode之外，本身內(nèi)部還有一顆傳感器（sensor），可以感測(cè)LM86所在的溫度。所以，前面所提到的PC的系統(tǒng)溫度和筆記本計(jì)算機(jī)的導(dǎo)熱管，便可以使用LM86的本地傳感器來偵測(cè)，不需要再花額外的成本去買另外一顆溫度傳感器。
* 繪圖芯片或3D加速芯片 - LM26, LM88
通常繪圖芯片也是不能被降頻來執(zhí)行的，否則畫面會(huì)變成慢動(dòng)作播放一般。那*好的方法還是加一散熱風(fēng)扇。在這里就有兩個(gè)方式來激活和關(guān)閉風(fēng)扇了，**個(gè)是便宜的做法，用LM26來偵測(cè)溫度(如圖2)，等達(dá)到某一個(gè)界限時(shí)便激活風(fēng)扇，若溫度降下來了，便自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)扇。**是采LM88來設(shè)計(jì)時(shí)髦的4段變速風(fēng)扇控制器(如圖3)，讓不同溫度的狀況能夠有不同的轉(zhuǎn)速。
* Power MOSFET - LM26
無論是PC的電源供應(yīng)器或者是筆記本計(jì)算機(jī)中的DC-DC轉(zhuǎn)換模塊，內(nèi)部都會(huì)有一顆很燙的Power MOSFET。雖然電源部份都有一個(gè)風(fēng)扇隨時(shí)在轉(zhuǎn)動(dòng)，但是我們必須設(shè)想一件事：萬一風(fēng)扇壞掉了，或者內(nèi)部電路有發(fā)生短路的時(shí)候，怎么辦？利用LM26的過溫度保護(hù)功能，在極限溫度時(shí)能夠自動(dòng)關(guān)閉電源而達(dá)到關(guān)閉（Shutdown）或甚至恢復(fù)（Recovery）的功能。
* PCMCIA - LM88
LM88本身并不被設(shè)計(jì)來做為風(fēng)扇的4段變速控制器，而是能同時(shí)偵測(cè)二個(gè)待測(cè)物。一般筆記本計(jì)算機(jī)的PCMCIA插槽都有兩個(gè)，所以LM88是用來偵測(cè)PCMCIA的*佳選擇。由于LM88不需要用軟件來控制，所以我們不用擔(dān)心Windows死機(jī)或藍(lán)屏幕(Blue Screen)的問題。
雖然在過去的PC和筆記本計(jì)算機(jī)中，溫度傳感器并不起眼，也沒有工程師會(huì)去注意它的重要性，更不用說使用者能感覺到它的存在。但是，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)這些重要芯片來說，它是很重要的保護(hù)者，尤其是當(dāng)系統(tǒng)愈來愈高速且愈來愈熱之后，它的重要性也會(huì)更加明顯，并且能左右系統(tǒng)的穩(wěn)定性。希望本文能夠帶給讀者一個(gè)清晰的印象，究竟溫度傳感器在PC系統(tǒng)中是扮演哪些角色？也希望工程師在驗(yàn)證系統(tǒng)穩(wěn)定性時(shí)，不妨考慮一下溫度傳感器的一些重要參數(shù)和功用。
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pt100溫度傳感器 原理：Pt100溫度傳感器_1
1 測(cè)溫原理
熱電阻（如Pt100）是利用其電阻值隨溫度的變化而變化這一原理制成的將溫度量轉(zhuǎn)換成電阻量的溫度傳感器。?
溫度變送器通過給熱電阻施加一已知激勵(lì)電流****測(cè)量其兩端電壓的方法得到電阻值（電壓/?電流），再將電阻值轉(zhuǎn)換成溫度值，從而實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。
2 三線接法原理
PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng)溫度為0℃時(shí)PT100電阻體的阻值為100歐姆，在100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關(guān)系式表示，即Rt=Rt0［1+α（t-t0）］ 式中，Rt為溫度t時(shí)的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0℃）時(shí)對(duì)應(yīng)電阻值；α為溫度系數(shù)。PT100熱電阻一般適用于-200~600℃范圍內(nèi)的溫度測(cè)量，其特點(diǎn)是測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在工程控制中的應(yīng)用極其廣泛。
α=0.
t=100
t0=0
Rt0=100
將上面的參數(shù)帶入上面的公式就得出Rt的值如下：
Rt=138.5=100（1+0.（100-0））**
如下圖，增加一根導(dǎo)線用以補(bǔ)償連接導(dǎo)線的電阻引起的測(cè)量誤差。三線制要求三根導(dǎo)線的材質(zhì)、線徑、長(zhǎng)度一致且工作溫度相同，使三根導(dǎo)線的電阻值相同，即RL1=RL2=RL3。通過導(dǎo)線L1、L2給熱電阻施加激勵(lì)電流I，測(cè)得電勢(shì)V1、V2、V3。導(dǎo)線L3接入高輸入阻抗電路，IL3=0
熱電阻的阻值Rt：
由上圖Rt只與V1、V2、V3與I有關(guān)，而與電阻沒有干系，由此可得三線制接法可補(bǔ)償連接導(dǎo)線的電阻引起的測(cè)量誤差。
通常采用恒流源的方式將pt100接入電路，即下面的右圖方式。
恒流源電路的設(shè)計(jì)，有用三極管構(gòu)成的，有用專門的恒流管，也有用價(jià)格低廉的器件通過比較巧妙的設(shè)計(jì)構(gòu)成的，本系統(tǒng)是采用價(jià)格低廉的運(yùn)放為核心來構(gòu)成的，恒流效果十分理想，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的恒流源電路見下圖2-2所示。
上圖中，由于運(yùn)放虛地的結(jié)果，造成OP-07的反相輸入端為0V，而圖中1.5K電阻的下端由于運(yùn)用精密的電壓源LM336-2.5，外加調(diào)整電路，該點(diǎn)電壓可調(diào)整為2.500V，而由于運(yùn)放的輸入阻抗極高，輸入端可以認(rèn)為不吸入電流，因此從1.5K電阻上流過的電流大小固定而且一定等于OP-07輸出端流入溫度傳感器PT100的電流，從而達(dá)到恒流的效果，連接PT100兩端的壓差正好反映溫度變化的信號(hào)送入后級(jí)的放大器。
這里值得注意的是恒流效果的好壞與下面幾個(gè)因素有關(guān)，圖示1.5K電阻的精度及溫度穩(wěn)定性要好，我們采用的是高精度高穩(wěn)定的電阻；還有是一定要選擇輸入阻抗高的運(yùn)放，包括產(chǎn)生虛地處的運(yùn)放（圖中OP-07）和后級(jí)的放大器（圖中的AD620），否則較大的輸入電流也將直接影響恒流的效果；最后一點(diǎn)是參考電壓（圖中是－2.5V）的穩(wěn)定性要高，這里的參考電壓采用是LM336-2.5V作為參考電壓基準(zhǔn)。
pt100溫度傳感器 原理：pt100溫度傳感器工作原理，pt100傳感器接線圖
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Pt100熱電阻作為溫度測(cè)量傳感器，通常與溫度變送器，調(diào)節(jié)器以及顯示儀表等配套使用，組成過程控制系統(tǒng)，用以直接測(cè)量或控制各種生產(chǎn)過程中-200℃-500℃范圍內(nèi)的液體，蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí)本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來測(cè)量溫度的。當(dāng)被測(cè)介體中有溫度剃度存在時(shí)，所測(cè)的溫度是感溫元件所在范圍介質(zhì)中的平均溫度。盡管各種熱電阻的外形差異很大，但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相似，一般有感溫元件，絕緣套管，保護(hù)管，和接線盒等主要部分組成。
Pt100熱電阻的工作原理就是熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí)，其電阻也隨著發(fā)生變化的特征來測(cè)量溫度的。當(dāng)阻值變化時(shí)，工作儀表便顯示出阻值所對(duì)應(yīng)的溫度值。有壓簧式感溫元件，抗振性能好；測(cè)溫精度高；機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性能好；進(jìn)口薄膜電阻元件，性能可靠穩(wěn)定等特點(diǎn)。
熱電阻的測(cè)溫原理與熱電偶的測(cè)溫原理不同的是，熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化。因此，只要測(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓涂梢詼y(cè)量出溫度。
目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質(zhì)，穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越小；銅電阻在測(cè)溫范圍內(nèi)電阻值和溫度呈線性關(guān)系，溫度線數(shù)大，適用于無腐蝕介質(zhì)，超過150易被氧化。
中國(guó)最常用的有R0=102、R0=1009和R0=等幾種，它們的分度號(hào)分別為Pt10、Pt100.Pt1000; 銅電阻有R0=502和R0=兩種，它們的分度號(hào)為CU50和CU100。其中Pt100和CU50的應(yīng)用最為廣泛。
Pt100，就是說它的阻值在0度時(shí)為100歐姆，PT100溫度傳感器是一種以鉑（Pt）作成的電阻式溫度傳感器，屬于正電阻系數(shù)，其電阻和溫度變化的關(guān)系式如下： R=Ro（1+aT） Pt100溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：
測(cè)量范圍：-200C~+850“C ;允許偏差值=C ：A級(jí)土（0.15 +0.002Itl）.B級(jí)土（0.30+0.0051tl） ;熱響應(yīng)時(shí)間電流s5mA。另外，Pt100溫度傳感器還具有抗振動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)。
pt100傳感器接線圖
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pt100溫度傳感器 原理：熱電阻pt100溫度傳感器電路圖工作原理圖解
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PT100是一種正溫度系數(shù)的熱敏電阻。說到什么是正溫度系數(shù)？就必須要結(jié)合負(fù)溫度系數(shù)來講了。隨著溫度的升高，電阻的阻值變大，就是正溫度系數(shù)的熱敏電阻，相反，如果隨著溫度的升高，電阻的阻值變小，就是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。 PT100之所以應(yīng)用很廣泛，不僅是因?yàn)樗梢詼y(cè)的溫度范圍寬(零下幾十度到零上幾百度)，還因?yàn)樗木€性度非常好。“線性度”，說的直白一點(diǎn)就是溫度每變化一度，電阻的阻值升高的幅度是基本相同的。這樣，就大大的簡(jiǎn)化了我們的程序。 不過，PT100也有它的缺點(diǎn)，就是溫度每上升一度，阻值變化太小了，只有0.39歐姆。這樣就需要硬件上提供高精度低噪聲的轉(zhuǎn)換。 網(wǎng)上流傳有很多電路，很多電路其實(shí)都是不能當(dāng)作產(chǎn)品用的。下面給大家提供一種高精度的電路，就是成本有些高，不過品質(zhì)好。 對(duì)于測(cè)溫電路，其實(shí)有很多可以值得研究的地方，小電路有大智慧。比如，你可以一眼就看出來這個(gè)電路不能測(cè)零下的溫度嗎？你可以計(jì)算出來這個(gè)電路可以測(cè)量的溫度范圍是從多少度到多少度嗎？你可以修改這個(gè)電路，讓它可以測(cè)到你所需要的溫度范圍嗎？如果把反相(-IN)和同相(+IN)兩條線調(diào)換，后果如何？ 看看，你覺得電路簡(jiǎn)單，那么上面的問題都可以回答嗎？ 電路解釋： 越簡(jiǎn)單的電路，穩(wěn)定性就越好。該電路中的四個(gè)電阻都需要用0.1%精度的。電路只用了一個(gè)電橋和一個(gè)差分放大器。R2 R3 R4與PT100組成電橋電路，REF3030為電橋電路提供標(biāo)準(zhǔn)的3.00V電壓。AD623用一個(gè)2K的放大反饋電阻精確的把電橋的壓差放大51倍。（為什么是51倍，詳見AD623的datasheet） PT100接法： 細(xì)心的小伙伴，會(huì)研究一下PT100的接法。PT100一般有兩線和三線的傳感器。因?yàn)榫€本身肯定有電阻，而上面也提到過，每變化一度，PT100只變化0.39歐姆，那么如果PT100的線很長(zhǎng)的話，電阻就越大，線不同，電阻就不同，就肯定會(huì)大大的影響測(cè)出來的結(jié)果。所以，你現(xiàn)在就可以理解了，兩線制的PT100，只適合短距離的應(yīng)用。長(zhǎng)距離的應(yīng)用，就要用三線制。再讓我們看看三線制是如何把電線上的電阻影響排除的。算了，還是下篇再講吧，這個(gè)要畫幾個(gè)圖才講的清楚，時(shí)間不早了，懶得畫了。 測(cè)溫范圍： 假設(shè)現(xiàn)在是0度，那么PT100的阻值就是100歐姆，在電路中的話，電橋的壓差就是0V，所以最后也是0V，也就是測(cè)到0V的話，就是0度。假設(shè)現(xiàn)在零下一度了，PT100的阻值就小于100歐了，同相的電壓就會(huì)比反相的電壓小，得到的電壓永遠(yuǎn)就0V了，所以這個(gè)電路就測(cè)不到0度以下。 AD623最大輸出3.3V電壓，3300/51=64.7mV，也就是說，電橋的壓差，最大只能是64.7mV，再大的壓差，AD623的輸出也最大是3.3V了。反相臂的電壓，固定是(3000/2100)*100=142.86mV，那么同相臂的電壓最大只能是142.86+64.7=207.56mV，對(duì)應(yīng)PT100的電阻就等于207.56/((3000-207.56)/2000)=148.66歐姆。 然后再查表，就可以看出，最大測(cè)溫點(diǎn)差不多就是個(gè)127度。所以這個(gè)電路的測(cè)溫范圍就是0~127度。
