PT100温度传感器的温度感应电路的设计

文章出处：yaxun88 人气：发表时间：2019-11-27 14:36

PT100是一个正温度系数热敏电阻。随着温度升高，电阻器的电阻变大，这是热敏电阻的正温度系数。相反，如果电阻的电阻随着温度的升高而变小，则它是具有负温度系数的热敏电阻。
PT100的广泛应用不仅是因为它可以测量很宽的温度范围（零以下几十度到零以上几百度），还因为它的线性度非常好。 “线性”是指温度每变化一度，电阻增加的幅度就基本相同。这大大简化了我们的编程。

但是，PT100也有缺点，即温度每升高一度，电阻变化就太小，只有0.39欧姆。这样，必须在硬件上提供高精度和低噪声转换。互联网上有许多PT100设计电路，其中许多不能用作产品设计。下面为您提供了高精度电路，但是成本有些高，但是质量还是不错的。

对于温度测量电路，实际上有很多值得研究的地方，而小型电路则很有智慧。
例如，您能一眼看出该电路无法测量零以下的温度吗？
您可以计算该电路可测量的温度范围吗？
您可以修改此电路，以便它可以测量所需的温度范围吗？
如果将反相（-IN）和同相（+ IN）两行互换，会发生什么？

看，您认为电路很简单，那么以上问题可以回答吗？

PT100电路说明：
电路越简单，稳定性越好。该电路中的所有四个电阻均要求0.1％的精度。该电路仅使用一个桥和一个差分放大器。 R2 R3 R4和PT100构成一个桥电路，REF3030为该桥电路提供标准的3.00V电压。 AD623使用2K放大反馈电阻器将电桥的差分电压精确放大51倍。
（为什么是51倍，有关详细信息，请参见AD623数据表）

PT100电路接线方法：
细心的小伙伴将学习PT100的接线方法。 PT100通常具有两线制和三线制传感器。由于线路本身必须具有电阻，因此如上所述，PT100每次更改仅更改0.39欧姆。如果PT100的线很长，电阻会更大，线会不同，电阻也会不同，这肯定会影响测量结果。因此，您现在可以了解，两线制PT100仅适用于短距离应用。让我们看看三线系统如何消除电阻对温度的影响。算了，让我们在下一篇文章中讨论它。有必要画一些图片以使其清晰。

PT100温度范围：
假设现在为0度，则PT100的电阻为100欧姆。在电路中，电桥的电压差为0V，所以最后一个也是0V，也就是说，当测量0V时，它是0度。假设现在为零，PT100的电阻小于100欧姆。同相的电压将小于反相的电压，并且获得的电压将始终为0V，因此该电路的测量值不会低于0度。

AD623的最大输出为3.3V，3300/51 = 64.7mV。也就是说，电桥的电压差最大只能为64.7mV，并且压差很大，AD623的输出也最大为3.3V。反相臂的电压固定为（3000/2100）* 100 = 142.86mV，因此同相臂的电压只能为142.86 + 64.7 = 207.56mV，PT100的电阻等于207.56 /（（ 3000-207.56）/ 2000）= 148.66欧姆。
PT100铂电阻电路设计对应的分度表
然后查表，可以看到最高温度测量点几乎为127度。因此，该电路的温度范围是0〜127度。

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