高精度恒流源驱动温度测量系统设计及应用

本文档主要探讨了一种高精度温度测量系统的设计，由薛风国在南京信息工程大学电子与信息工程学院完成。系统的核心是利用REF200提供稳定的0.4mA恒定电流驱动四线制温度传感器PT1000，这是一种常用的工业级铂电阻传感器，其电阻值会随温度变化而呈现出良好的线性关系。通过这种方式，可以确保在测量过程中保持恒定的电流，减少因电流波动带来的测量误差。 在测量电路中，作者巧妙地将PT1000传感器和一个精密电阻串联起来，这样做的目的是为了在传感器两端产生电压差，这两个电压信号被分别提取出来，并经过电路的调理，包括滤波、隔离等步骤，以减小噪声干扰。接着，信号被送入高精度的AD7712放大器进行放大，以便后续的A/D转换，这是数字化过程中的关键环节，能够确保信号不失真且精度较高。 值得注意的是，为了克服铂电阻在高精度测量中的非线性问题，文中采用了上位机中的最小二乘法算法。最小二乘法是一种统计学方法，通过拟合最佳曲线来减小因非线性引起的误差。通过对数字信号进行处理，系统能够在一定程度上校正传感器的非线性响应，从而实现对温度的精确测量。 实验结果显示，这个设计的高精度温度测量系统表现出极高的稳定性，其随机误差和系统误差都控制在了0.1℃以内，这意味着测量结果非常准确，能满足许多应用领域对温度测量的高精度需求，如科研、工业生产监控以及环境监测等。 这篇论文介绍了一种创新的温度测量方法，结合恒流源技术、精密电阻和高级信号处理技术，有效地提高了测量精度，对于提升温度测量系统的性能具有重要意义。