PT100温度传感器技术详解及应用

"TP100学习中文资料" TP100是一种基于铂金材料的温度传感器，它在工业和日常生活中广泛应用于温度测量与控制。该传感器的主要特点是具有正温度系数，即其电阻值随温度的升高而增大。在温度范围内-200℃到+850℃，PT100能够提供精确的温度读数。 PT100的允许偏差值是衡量其精度的重要指标。A级传感器的偏差为±(0.15+0.002│t│)℃，B级则为±(0.30+0.005│t│)℃，其中│t│代表绝对温度。这意味着在不同温度下，PT100的电阻值会有一定的变化，但总体保持在一个可接受的误差范围内。 在实际应用中，PT100传感器需要至少200mm的置入深度以确保测量的准确性，同时，允许的最大电流不超过5mA以防止过热。此外，PT100因其良好的抗振动性能、高度的稳定性和高精度，常常被用在各种环境恶劣或要求精准测量的场合，如轴瓦、缸体、油管、水管、汽管等工业设备的温度监测，以及汽车空调、冰箱、冷柜等家用电器的温度控制。 在电路设计中，PT100通常与电桥电路配合使用，如R2、R3、R4和PT100组成的传感器测量电桥。电桥的输入电压通过TL431稳压至2.5V以保证信号的稳定性。差分信号通过两级运算放大器LM358放大，调节可调电阻R3可以调整零点。两级放大电路的设计可以减少非线性误差，确保在温度变化时，放大电路的输出电压（Av）能够准确反映PT100电阻的变化，从而得到温度值。 值得注意的是，尽管电桥部分有TL431稳压，但整个模块的电源电压（VCC）必须保持稳定，否则电源电压的波动将影响运放的工作电压，进而导致输出电压Av的波动，最终影响A/D转换结果的精度。 PT100温度传感器是温度测量领域的关键组件，尤其适用于需要宽测量范围和高精度的场合。其稳定性和准确性使得它在供热/制冷管道热量计量、中央空调分户热能计量和工业领域测温控制等方面有着广泛的应用。通过理解和掌握PT100的工作原理及电路设计，可以有效地优化温度测量系统，提高设备的性能和可靠性。