鉑電阻溫度傳感器是使用其電阻和溫度成必定函數(shù)聯(lián)系而制成的溫度傳感器,由于其丈量精確度高、丈量規(guī)模大、復(fù)現(xiàn)性和安穩(wěn)性好等,被廣泛用于中溫(-200℃～650℃)規(guī)模的溫度丈量中。

　　熱電阻PT100是一種廣泛使用的測溫元件，在-50~600℃℃規(guī)模內(nèi)具有其他任何溫度傳感器無與倫比的優(yōu)勢，包含高精度、安穩(wěn)性好、抗干擾能力強(qiáng)等。由于鉑電阻的電阻值與溫度成非線性聯(lián)系，所以需求進(jìn)行非線性校對。校對分為模仿電路校對和微處理器數(shù)字化校對，模仿校對有許多現(xiàn)成的電路，其精度不高且易受溫漂等干擾要素影響，數(shù)字化校對則需求在微處理系統(tǒng)中使用，將Pt電阻的電阻值和溫度對應(yīng)起來后存入EEPROM中，依據(jù)電路中實測的AD值以查表方法核算相應(yīng)溫度值。

　　常用的Pt電阻接法有三線制和兩線制，其間三線制接法的優(yōu)點是將PT100的兩邊相等的的導(dǎo)線長度別離加在兩邊的橋臂上，使得導(dǎo)線電阻得以消除。常用的采樣電路有兩種：一為橋式測溫電路，一為恒流源式測溫電路。其間圖1為三線制橋式測溫電路，圖2為兩線制橋式測溫電路，圖3為恒流源式測溫電路。下面別離對橋式電路和恒流源式電路的原理在規(guī)劃過程中應(yīng)注意事項進(jìn)行說明(注：這兩個電路自己均有選用及實驗，證實可行)。

　　一、 橋式測溫電路

　　橋式測溫的典型使用電路如圖1所示(圖1和圖2均為橋式電路，別離畫出來是為了說明兩線制接法和三線制接法的差異)。

　　測溫原理：電路選用TL431和電位器VR1調(diào)理發(fā)作4.096V的參閱電源;選用R1、R2、VR2、Pt100構(gòu)成丈量電橋(其間R1=R2，VR2為100Ω精細(xì)電阻)，當(dāng)Pt100的電阻值和VR2的電阻值不相等時，電橋輸出一個mV級的壓差信號，這個壓差信號經(jīng)過運放LM324擴(kuò)大后輸出希望巨細(xì)的電壓信號，該信號可直接連AD變換芯片。差動擴(kuò)大電路中R3=R4、 R5=R6、擴(kuò)大倍數(shù)=R5/R3，運放選用單一5V供電。

　　規(guī)劃及調(diào)試注意點：

　　1. 同起伏調(diào)整R1和R2的電阻值能夠改動電橋輸出的壓差巨細(xì);

　　2. 改動R5/R3的比值即可改動電壓信號的擴(kuò)大倍數(shù)，以便滿意規(guī)劃者對溫度規(guī)模的請求

　　3. 擴(kuò)大電路有必要接成負(fù)反饋方法，不然擴(kuò)大電路不能正常作業(yè)(曾經(jīng)就有個豬頭格外提示說只要接成正反饋才能正常作業(yè)，我也沒做實驗就拿它當(dāng)經(jīng)歷，害得我重新做板)。

　　4. VR2也可為電位器，調(diào)理電位器阻值巨細(xì)能夠改動溫度的零點設(shè)定，例如Pt100的零點溫度為0℃，即0℃時電阻為100Ω，當(dāng)電位器阻值調(diào)至109.885Ω時，溫度的零點就被設(shè)定在了25℃。丈量電位器的阻值時須在沒有接入電路時調(diào)理，這是由于接入電路后丈量的電阻值發(fā)作了改動。

　　5. 理論上，運放輸出的電壓為輸入壓差信號×擴(kuò)大倍數(shù)，但實踐在電路作業(yè)時丈量輸出電壓與輸入壓差信號并非這么的聯(lián)系，壓差信號比理論值小許多，實踐輸出信號為

　　4.096*(RPt100/(R1+RPt100)- RVR2/(R1+RVR2)) (1)

　　式中電阻值以電路作業(yè)時量取的為準(zhǔn)。

　　6. 電橋的正電源有必要接安穩(wěn)的參閱基準(zhǔn)，由于假如直接VCC的話，當(dāng)網(wǎng)壓動搖形成VCC發(fā)作動搖時，運放輸出的信號也會發(fā)作改動，此刻再到以VCC未發(fā)作動搖時建立的溫度-電阻表中去查表求值時就不精確了，這能夠依據(jù)式(1)進(jìn)行核算得知。

　　二、 恒流源式測溫電路

　　恒流源式測溫的典型使用電路如圖3所示。

　　測溫原理：通過運放U1A將基準(zhǔn)電壓4.096V變換為恒流源，電流流過Pt100時在其上發(fā)作壓降，再通過運放U1B將該微弱壓降信號擴(kuò)大(圖中擴(kuò)大倍數(shù)為10)，即輸出希望的電壓信號，該信號可直接連AD變換芯片。

　　依據(jù)虛地概念“作業(yè)于線性規(guī)模內(nèi)的抱負(fù)運放的兩個輸入端同電位”，運放U1A的“+”端和“-”端電位V+=V-=4.096V;假定運放U1A的輸出腳1對地電壓為Vo，依據(jù)虛斷概念，(0-V-)/R1+(Vo-V-)/RPt100=0，因而電阻Pt100上的壓降VPt100=Vo-V-=V-*RPt100/R1，因V-和R1均不變，因而圖3虛線框內(nèi)的電路等效為一個恒流源流過一個Pt100電阻，電流巨細(xì)為V- /R1，Pt100上的壓降僅和其本身改變的電阻值有關(guān)。

　　規(guī)劃及調(diào)試注意點：

　　1. 電壓基準(zhǔn)源能夠選用TL431按圖1的電路發(fā)作可調(diào)的。

　　2. 等效恒流源輸出的電流不能太大，以不超越1mA為準(zhǔn)，避免電流大使得Pt100電阻本身發(fā)熱形成丈量溫度不精確，實驗證實，電流大于1.5mA將會有較明顯的影響。

　　3. 運放選用單一5V供電，假如丈量的溫度動搖比較大，將運放的供電改為±15V雙電源供電會有較大改進(jìn)。

　　4. 電阻R2、R3的電阻值獲得足夠大，以增大運放的U1B的輸入阻抗。

　　5. 當(dāng)然做恒流源還有許多方法，TL431的Datasheet上就有其作為恒流源的具體介紹。