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PT100温度传感器测温电路,热电阻Pt100测温电路调试领会

本站为您提供的PT100温度传感器测温电路,热电阻Pt100测温电路调试体会,铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器,由于其测量准确度高、测量范围大、复现性和稳定性好等,被广泛用于中温(-200℃~650℃)范围的温度测量中。PT100是一种广泛应用的测温元件,在-50~600℃℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势,包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等。

  铂电阻温度传感器是运用其电阻和温度成必定函数联系而制成的温度传感器,由于其丈量精确度高、丈量规模大、复现性和安稳性好等,被广泛用于中温(-200℃~650℃)规模的温度丈量中。PT100是一种广泛使用的测温元件,在-50~600℃℃规模内具有其他任何温度传感器无与伦比的优势,包含高精度、安稳性好、抗搅扰能力强等。

  由于铂电阻的电阻值与温度成非线性联系,所以需求进行非线性校对。校对分为模仿电路校对和微处理器数字化校对,模仿校对有许多现成的电路,其精度不高且易受温漂等搅扰要素影响,数字化校对则需求在微处理系统中运用,将Pt电阻的电阻值和温度对应起来后存入EEPROM中,依据电路中实测的AD值以查表办法核算相应温度值。

  常用的Pt电阻接法有三线制和两线制,其间三线制接法的长处是将PT100的两边持平的的导线长度别离加在两边的桥臂上,使得导线电阻得以消除。常用的采样电路有两种:一为桥式测温电路,一为恒流源式测温电路。

  其间图1为三线制桥式测温电路,图2为两线制桥式测温电路,图3为恒流源式测温电路。下面别离对桥式电路和恒流源式电路的原理在规划过程中应留意事项进行阐明。

  一、 桥式测温电路

  桥式测温的典型使用电路如图1所示(图1和图2均为桥式电路,别离画出来是为了阐明两线制接法和三线制接法的差异)。测温原理:电路选用TL431和电位器VR1调理发作4.096V的参阅电源;选用R1、R2、VR2、Pt100构成丈量电桥(其间R1=R2,VR2为100Ω精细电阻),当Pt100的电阻值和VR2的电阻值不持平时,电桥输出一个mV级的压差信号,这个压差信号经过运放LM324扩大后输出希望巨细的电压信号,该信号可直接连AD转化芯片。差动扩大电路中R3=R4、 R5=R6、扩大倍数=R5/R3,运放选用单一5V供电。

  PT100温度传感器测温电路,热电阻Pt100测温电路调试领会

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  规划及调试留意点:

  1. 同起伏调整R1和R2的电阻值能够改动电桥输出的压差巨细。

  2. 改动R5/R3的比值即可改动电压信号的扩大倍数,以便满意规划者对温度规模的要求

  3. 扩大电路有必要接成负反馈办法,不然扩大电路不能正常作业(曾经就有个猪头特别提示说只要接成正反馈才干正常作业,我也没做实验就拿它当经历,害得我重新做板)。

  4. VR2也可为电位器,调理电位器阻值巨细能够改动温度的零点设定,例如Pt100的零点温度为0℃,即0℃时电阻为100Ω,当电位器阻值调至109.885Ω时,温度的零点就被设定在了25℃。丈量电位器的阻值时须在没有接入电路时调理,这是由于接入电路后丈量的电阻值发作了改动。

  5. 理论上,运放输出的电压为输入压差信号&TImes;扩大倍数,但实践在电路作业时丈量输出电压与输入压差信号并非这样的联系,压差信号比理论值小许多,实践输出信号为4.096*(RPt100/(R1+RPt100)- RVR2/(R1+RVR2)) (1)式中电阻值以电路作业时量取的为准。

  6. 电桥的正电源有必要接安稳的参阅基准,由于假如直接VCC的话,当网压动摇形成VCC发作动摇时,运放输出的信号也会发作改动。

  二、 恒流源式测温电路

  恒流源式测温的典型使用电路如图3所示:

  PT100温度传感器测温电路,热电阻Pt100测温电路调试领会

  测温原理:经过运放U1A将基准电压4.096V转化为恒流源,电流流过Pt100时在其上发作压降,再经过运放U1B将该弱小压降信号扩大(图中扩大倍数为10),即输出希望的电压信号,该信号可直接连AD转化芯片。

  依据虚地概念“作业于线性规模内的抱负运放的两个输入端同电位”,运放U1A的“+”端和“-”端电位V+=V-=4.096V;假定运放U1A的输出脚1对地电压为Vo,依据虚断概念,(0-V-)/R1+(Vo-V-)/RPt100=0,因而电阻Pt100上的压降VPt100=Vo-V-=V-*RPt100/R1,因V-和R1均不变,因而图3虚线框内的电路等效为一个恒流源流过一个Pt100电阻,电流巨细为V- /R1,Pt100上的压降仅和其本身改变的电阻值有关。

  规划及调试留意点:

  1. 电压基准源能够选用TL431按图1的电路发作可调的。

  2. 等效恒流源输出的电流不能太大,以不超越1mA为准,避免电流大使得Pt100电阻本身发热形成丈量温度不精确,实验证明,电流大于1.5mA将会有较显着的影响。

  3. 运放选用单一5V供电,假如丈量的温度动摇比较大,将运放的供电改为±15V双电源供电会有较大改进。

  4. 电阻R2、R3的电阻值获得足够大,以增大运放的U1B的输入阻抗。

  5. 当然做恒流源还有许多办法,TL431的Datasheet上就有其作为恒流源的具体介绍。 此刻再到以VCC未发作动摇时树立的温度-电阻表中去查表求值时就不正确了,这能够依据式(1)进行核算得知。

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