Pt100温度传感器电路调试与非线性校正

" Pt100测温电路的调试与理解" Pt100测温电路是基于铂电阻温度传感器的温度测量系统，这种传感器利用铂电阻值随温度变化的特性来实现精确的温度测量。Pt100是常见的温度传感器类型，其电阻值在-50℃至600℃的温度范围内会线性增加，具有高精度、宽测量范围、良好稳定性和复现性，特别适用于中温范围的温度测量。 在实际应用中，由于Pt100的电阻与温度的关系是非线性的，因此需要进行校正处理。校正方法有两种主要方式：模拟电路校正和微处理器数字化校正。模拟电路校正通常使用现成的电路，但可能受到温度漂移等因素的影响，精度较低。相比之下，数字化校正通过微处理器系统，将Pt100的电阻值与对应的温度数据存储在EEPROM中，测量时通过AD转换并查表计算出温度值，这种方式能提供更准确的测量结果。 Pt100的接线方式主要有两线制和三线制。两线制简单但易受导线电阻影响，而三线制通过等长导线抵消导线电阻，提高测量准确性。常用的测量电路有桥式电路和恒流源式电路。 1. 桥式测温电路，如图1所示，通常采用TL431和电位器产生稳定的参考电压，并通过R1、R2、VR2（精密电阻）和Pt100构建测量电桥。当温度变化导致Pt100电阻变化时，电桥产生压差，由运放LM324放大并输出，此信号可用于AD转换。设计时要注意以下几点： - 调整R1和R2的值可以改变电桥输出压差的大小，从而影响灵敏度。 - 改变R5/R3的比例可以调整电压信号的放大倍数，适应不同的温度范围需求。 - 运放必须配置为负反馈，以确保电路的稳定性和正确运行。 - 要避免因错误信息导致的设计误区，例如误认为正反馈电路可以正常工作。 2. 恒流源式测温电路，如图3所示，采用恒定电流源驱动Pt100，通过测量流过电阻的电流变化来确定温度。这种方法对环境变化不敏感，但电路设计和调试更为复杂。 在实际操作中，选择合适的校正方法和测量电路，结合正确的接线方式，能够确保Pt100测温电路的准确性和稳定性。调试过程需要细致入微，以确保每一个环节都符合设计要求，从而提供可靠的温度测量数据。