铂电阻测温电路的设计
热电阻传感器原理及铂热电阻测温系统的设计
热电阻传感器原理及铂热电阻测温系统的设计1. 设计思想电厂的热自动控制是非常重要的。
它是电厂的核心,关系到电厂的安全生产。
热自动控制的一些依据是温度,温度测量的准确度是非常重要的。
铂金属虽然比较贵重,但它具有较好的电阻系数,较大的电阻率;因此,它的温度灵敏度高,对温度变化的反应速度快;同时,电阻温度特性较好,便于分度和读数。
为此,笔者选用铂金属作为温度测量元件,对铂热电阻测温电路进行了重新设计。
2. 基本原理热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻率随温度的变化而变化的原理制成的。
铂属贵重金属,具有耐高温、温度特性好、使用寿命长等特点,因而得到广泛应用。
铂电阻阻值与温度之间的关系是非线性,即Rt = R0 ( I +αt +βt2 ) ( t在0～630℃之间) (1)式中: Rt —铂热电阻的电阻值,Ω;R0 —铂热电阻在0℃时的电阻值, R = 100Ω;α—一阶温度系数,α= 3.908 ×10 -3 ( ℃)β—二阶温度系数,β= 5.802 ×10 -7 ( ℃)在实际测温电路中,测量的是铂电阻的电压量,因而需由铂热电阻的电阻值推导出相应的电压值与温度之间的函数关系,即Ut = f (Rt ) = f[ f ( t) ] (2)从而计算出(即测量)实际的温度。
3. 设计方案铂热电阻测温电路的总体方案为:依据铂热电阻阻值的测量从而计算出(测量)实际的温度。
为了提高测量精度,减少误差,采用三导线单臂电桥测量,测量电压是毫伏级。
为此测量电压必须经过放大器放大后,才能输入到微机A /D或V /F部分进行计算机处理,从而实现微机数字化温度测量,提高测温的准确性。
3.1测温电路的电源部分由于铂热电阻接在三导线单臂电桥,铂热电阻的单臂电桥需要电源供电,供电电压UA = 5V。
采用计算机进行测量,又需要提供微机整机电源。
这样需要提供两套电源。
为了提高测量温度精度,减少对测温电路的干扰,这两套电源采用相互独立的电源供电,电路如图。
用铂电阻测量温度
dU0 R2 K CT ln 10m v / K dT R1 q
电流输出型半导体温度传感器
电流输出型图4 为电流输出型集成温度传感 器的原理电路图。 T1和T2是结构对称的两个 晶体管, 作为恒流源负载, T3和T4管是测温用 的晶体管, 其中T3管的发射结面积是T4管的8 倍, 即r=8。流过电路的总电流为:
2U be 2 KT I T 2 I1 ln R qR
式中当R和r一定时, 电路的输出电流与温度有良好的线 性关系。
半导体集成温度传感器AD590简介
• 典型的电流输出型集成温度传感器是美国模拟器件公司 （AD公司）生产的AD590, • 我国产的SG590也属于同类型产品。 基本电路与图 11 - 20一样, 只是增加了一些启动电路, 防止电源反接以及 使左右两支路对称的附加电路, 以进一步地提高性能。 AD590的电源电压4~30V, 可测温度范围-50~+150℃。 • AD590是一种两端集成电路温度传感器，其封装如图5 所示。AD590实质上是一种半导体集成电路，它的输出 电流和绝对温度成正比。当它的两端加上+4V-+30V之 间电压时，器件呈现一高阻抗，输出电流按1uA/1.0K变 化。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因 而器件反接也不会被损坏。
பைடு நூலகம்
用铂电阻和3½位数字式电压表组成的测温电路
+5V 1K
1
w1
+5V
1.5K R1 R3 91O 20O w2 R2
1.5K 3位半DVM
R4 Pt100
用铂电阻,AD620和3½位数字式电压表组成的测温电路
铂电阻测温仪的设计与实现
铂电阻测温仪的设计与实现摘要：介绍了铂电阻测温仪的硬件及软件设计，并针对不平衡电桥中以及铂电阻的阻值和温度之间的非线性给温度测量带来一定的误差这一缺点，给出一种查表线性化的方法，实现了电路参数的自适应选取，使得误差达到了0.5级仪表的要求。
关键词：铂电阻查表线性化测温仪参数自适应铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器，由于其测量准确高、测量范围大、复现性和稳定性好等，被广泛用于中温（-200℃～650℃）范围的温度测量中。
但在这种检测电路中，不平衡电桥中以及铂电阻的阻值和温度之间的非线性特性给最后的温度测量带来了一定的误差。
早期通常采用硬件电路来减小这种误差。
但硬件法不但增加了电路的复杂性，而且由于包括传感器在内的各种硬件本身的缺陷和弱点，所以往往难以达到较高的指标要求。
因此，在系统的设计上引入与检测技术直接相关的数据处理算法，即软件算法来实现线性化处理的要求，可以有效地提高系统的精度，降低成本。
本测温仪通过采用查表线性化得出温度各点对应的A/D转换值，并且利用软件算法实现了电路中各参数的自适应调整选取，在尽可能提高分辨率的情况下使设计的电路在给定的温度范围内各点的分辨率近似相等，从而方便了硬件电路的设计和电阻的选取，也减小了铂电阻测温电路的非线性误差。
1 系统结构测温仪的系统硬件结构框图如图1所示。
考虑到功耗及整机的精度和价格等问题，测温仪的单片机控制器采用ENC的8位78K0系列单片机，并启用了看门狗功能，以提高测温义的抗干扰性能。
测温系统采用不平衡电桥测量铂电阻随温度变化的电压信号，经过放大、A/D转换后，送到单片机中进行处理和显示。
采集时显示最值温度，超过设定值则报警。
本测温仪通过USB接口与PC机连接，上位机负责设置采集开始时间、采集间隔时间等参数，并读取下位机数据，进行数据分析和处理。
2 系统硬件设计测温仪的测温电路采用典型的铂电阻电桥电路，如图2所示。
该测温仪的测温电路采用软件算法中的查表线性化方法，利用软件算法对电路参数进行自适应调整选取，在保证高分辨率的情况下，使得在给定的温度范围内各点的分辨率近似相等，误差可达到0.5级仪表的要求，提高了测温仪的整体性能。
基于铂电阻的温度测量系统设计
目录第1章题目及原理分析 (1)第2章总体设计 (3)第3章详细设计及公式计算 (3)3.1 三线制恒流源驱动电路设计 (3)3.2 信号调理电路设计 (5)第4章参数设计及运算 (6)第5章仿真结果 (7)第6章误差分析 (9)第7章心得体会 (9)参考文献 (11)- 1 -第一章 题目及原理分析本次设计题目为基于铂电阻的温度测量调理电路设计，金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化，并且具有很好的重现性和稳定性，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器。
本设计即是利用铂电阻传感器作为测温元件进行温度测量，设计关键是要能准确地测量出铂电阻传感器的电阻值，并以电压形式表现出来,从而得到温度的变化，在常用的Pt1000(Ro=1 000 Ω)是以温度系数TCR=0．003 851为标准统一设计的铂电阻。
其温度电阻特性是：温度／电阻特性公式如下：-200<t<0℃ ])100(1[R R 320t t t C Bt At -+++=0<t<850℃ )1(R R 20t Bt At ++=其中Rt 在t℃时的电阻值，R0在0℃时的电阻值。
TCR=0.003851时的系数值为：41202701-3010*183.4,10*775.5,10*3..9083A ------=-==C C C B C在进行电路设计时，由于高此项的系数较小，可进行近似的线性处理。
Pt1000分度表第二章.总体设计本温度测量电路采用三线制恒流源驱动法驱动铂电阻传感器。
三线制恒流源驱动法是指用硬件电路消除铂电阻传感器的固定电阻(零度电阻)，直接测量传感器的电阻变化量。
后接一信号调理电路用于将pt电阻随温度变化的阻值用电压的形式表示出来。
第三章.详细设计3．1 三线制恒流源驱动电路本电路中温度传感器Pt1000由恒流源驱动电路负责驱动，将其感知的随温度变化的电阻信号转换成可测量的电压信号。
由于相比于温度对晶体管或场效应管参数的影响，温度对集成运算放大器参数的影响较小，并且由集成运算放大器构成的恒流源具有稳定性更好、恒流性能更高的优点。
铂电阻智能测温电路设计及非线性校正方法
Ｃｉ ｃ ｔ ｓ ｇ ａ ｍ ｉ ｙ ｎ ｉ ｃ ｉ ｏ ｕ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ｏ ｏ ｕｌ Ｃ ７ ３ ，８ Ｃ １ ｉ ｉ ａ ｕ ｅ ｄ ｓ ｌ ｙ ｃ ｒ ｕｉ ，ａ ｄ ｕ ｐ ｒ ｒ ｕｉ ， ｉ ｎ ｌ ａ ｐｌ ｆ ｉ ｇ ｃ ｒ ｕ ｔ ｍ ｄ ｌ ｏ ｖ ｒ ｉ ｎ ｍ ｄ ｅ Ｉ Ｌ １ ５ ９ ５ ，ｄ ｇ ｔ ｌ ｔ ｂ ｉ ｐ ａ ｉ ｃ ｔ ｎ ｐ ｅ ａ ｒ ｒ ｗ ｅ ｏ ｅ ． Ｔ ｅ ｙ ａ ｉ ｄ ｓ ｌ ｙ ｉ ｃ ｅ ｂ ｃ ｍ ｓ ｈ ｄ ｎ ｍ ｃ ｉ ｐ ａ ｗｉ ｈ ｉ ｉ ａｌ ｔ ｂ ｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ ｔ ｐ ｎ ｂ ｔ ｏ ｌ ｍ ｔ ｌ ｒ ｔ ｄ ｇ ｔ ｕ ｅ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ， ｏ ａ ｄ ｏ ｔ ｍ ｉ ｉ ａ ａ ｍ， ｐ ｉ ｔ ｎ ｒ ｎ ａ ｄ ｓ ｐ ｒ ｒ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｈ ｎ ｃ ｍ ｕ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｆ ｎ ｔ ｏ ｓ Ａ ｄ ｈ ｏ ｇ ｔ ｅ ｎ ｌ ｓ ｓ ｆ ｌ ｔ ｎ ｃ ｅ ｉ ｔ ｎ ｅ ｕ ｅ ｏ ｄ ｎ ｔ ｏ ｍ ｃ ｉ ｅ ｏ ｍ ｎ ｃ ｔ ｏ ， ｎ ｏ ｈ ｒ ｕ ｃ ｉ ｎ ． ｎ ｔ ｒ ｕ ｈ ｈ ａ ａ ｙ ｉ ｏ ｐ ａ ｉ ｉ ｒ ｓ ｓ ａ ｃ
Ａ ｓ ｒ ｃ ： Ｔ ｅ ｍｉ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｅ ｅ ａ ｓ ｆ ｉ ｓ ｈ ｇ ｅ ｉ ｂ ｌ ｔ 。 ｈ ｇ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ — ｒ ｃ ａ ｉ Ｓ ｗｉ ｅ ｙ ａ ｐ ｉ ｄ ｔ ｂｔａ ｔ ｈ ｃ ｏ ｏ ｔ ｏ ｌ ｒｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｔ ｉ ｈｒ ｌａ ｉ ｉｙ ｉ ｈ ｐ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｐ ｉ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｄ ｌ ｐ ｌ ｅ ｏ
的一种温度 传感器 。铂 电阻温度传 感器 不仅被广泛应用于工 业测温 ，而且被制成各种标准温度 计供计量和校准使用 。虽 然铂 电阻在 不需要精密测量 的领域 ，可 以被 当成线性元件使 用 ，但 是在精密测量 时，它的非线 性特 性就不得不被重视起 来 。本 文介绍的正是在精密测量 时，通 过分析铂 电阻 的非线 性特 性， 而使 用非线性模数转换器 ７３ 进 １ ５实现铂 电阻 的线性
铂电阻温度测量系统设计
__________________________________________________传感器及变送电路学年设计报告铂电阻温度测量系统设计姓名：班级：学号：2013年12月27日目录第1章总体方案与精度设计1.1不同方案分析与比对方案一：Pt100 电阻式温度传感器，测温的本质其实是测量传感器的电阻，通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号，再将模拟信号转换成数字信号，再由处理器换算出相应温度。
采用惠斯顿电桥，电桥的四个电阻中三个是恒定的，另一个用Pt100 热电阻，当Pt100 电阻值变化时，测试端产生一个电势差，由此电势差换算出温度。
以78E51 单片机为处理器，采用恒流源为信号获取电路的测温方案，恒流源通过Pt100 热电阻，温度变化引起Pt100 电阻值的变化，从引起电压的变化，放大后经AD 采用后，送由单片机处理，换算出相应温度。
为了达到高精度、宽量程的测温要求，选用的是AD 转换芯片是12 位串行AD 芯片MAX1270。
方案二：铂电阻传感器是利用金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化的物理特性而制成的温度传感器。
以铂电阻作为测温元件进行温度测量的关键是要能准确地测量出铂电阻传感器的电阻值。
按照IEC751国际标准，现在常用的Pt1000(Ro=1 000 Ω)是以温度系数TCR=0．003 851为标准统一设计的铂电阻。
本温度测量系统采用三线制恒流源驱动法驱动铂电阻传感器。
三线制恒流源驱动法是指用硬件电路消除铂电阻传感器的固定电阻(零度电阻)，直接测量传感器的电阻变化量。
图l为三线制恒流源驱动法高精度测量方案，参考电阻与传感器串联连接，用恒流源驱动，电路各元件将产生相应的电压，传感器因温度变化部分电阻的电压可以由后面的放大电路和A／D转换器直接测量，并采用2次电压测量—交换驱动电流方向，在每个电流方向上各测量一次。
其特点是直接测量传感器的电阻变化量，A／D转换器利用效率高，电路输出电压同电阻变化量成线性关系。
铂电阻测温电路设计与仿真
铂电阻测温电路设计与仿真一、电路总体设计铂电阻测温电路主要由电源模块、信号放大模块、滤波模块、AD转换模块、微控制器模块和人机交互模块组成。
总体设计需要考虑各模块的接口和信号传输，确保电路的稳定性和可靠性。
二、电源模块设计电源模块为整个测温电路提供稳定的电源。
设计时需要考虑电源的稳定性、噪声和功耗。
常用的电源芯片有线性电源芯片和开关电源芯片。
线性电源芯片输出电压连续，但功耗较大；开关电源芯片功耗较小，但输出电压不连续。
根据实际需求选择合适的电源芯片。
三、信号放大模块信号放大模块的作用是将铂电阻的电阻值变化转化为电信号，并进行适当的放大。
常用的放大器有运算放大器和仪表放大器。
运算放大器具有高带宽、低噪声等特点，适用于信号放大；仪表放大器具有高精度、低噪声等特点，适用于弱信号放大。
根据实际需求选择合适的放大器。
四、滤波模块设计滤波模块的作用是滤除电路中的噪声和干扰，提高测温精度。
常用的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
设计滤波器时需要考虑通带和阻带的频率范围，以及通带和阻带的陡度。
根据实际需求选择合适的滤波器。
五、AD转换模块AD转换模块的作用是将模拟信号转换为数字信号，以便微控制器进行处理。
常用的AD转换芯片有ADC0809和AD7705等。
设计时需要考虑AD转换的精度和速度，以及与微控制器的接口。
六、微控制器模块微控制器模块是整个测温电路的控制核心，负责数据的处理和传输。
常用的微控制器有8051系列和PIC系列等。
设计时需要考虑微控制器的资源（如I/O口、中断等）和程序存储空间，以及与外围设备的接口。
七、人机交互模块人机交互模块的作用是实现电路与用户的交互，如显示温度值、按键控制等。
常用的显示芯片有LCD1602和OLED等，按键芯片有矩阵键盘等。
设计时需要考虑人机交互的便利性和美观性。
八、仿真软件选择与设置为了验证设计的正确性和可行性，需要进行电路仿真。
常用的电路仿真软件有Multisim和Proteus等。
实用低成本PT100测温电路两例_V1.0
实用PT100测温电路两例概述PT100铂热电阻是一种常用的温度传感器。
其测温原理是利用了金属铂自身电阻随着温度近乎线性变化的特点。
相较于其他测温元件（热电偶和热敏电阻），PT100铂热电阻的热稳定性好、精度高、漂移小，通常用在-200℃~600℃范围内的精密测温系统中。
PT100测温探头一般有2线、3线和4线这几种引线方式。
3线和4线的引线方式，主要是为了后面的调理电路能修正引线电阻带来的影响。
当然，引线越多，探头价格越贵。
PT100铂热电阻在0℃时是100Ω，当温度每变化1℃，电阻变化约0.385Ω。
如果引线电阻1Ω，那么会引入大约2.56℃的误差。
所以设计时应根据实际情况，选用不同的引线方式。
对于要求不高，引线不长（<0.5米）的系统，此时引线电阻很小，一般几十毫欧，引线电阻引入的误差可以忽略，推荐使用2线方式。
对于引线比较长的系统，引线电阻比较大，而且阻值不可预测，则应使用3线或4线方式。
根据IEC60751标准，PT100铂热电阻的阻值与温度之间关系如下：其中：下表是PT100铂热电阻的温度-电阻速查表：温度℃电阻值Ω温度℃电阻值Ω温度℃电阻值Ω温度℃电阻值Ω-20018.5220107.79240190.47460267.56-18027.1040115.54260197.71480274.29-16035.5460123.24280204.90500280.98-14043.8880130.90300212.05520287.62-12052.11100138.51320219.15540294.21-10060.26120146.07340226.21560300.75-8068.33140153.58360233.21580307.25-6076.33160161.05380240.18600313.71-4084.27180168.48400247.09620320.12-2092.16200175.86420253.96640326.480100.00220183.19440260.78660332.79表1PT100温度-电阻速查表PT100铂热电阻温度采集系统主要有两种实现方式：1.恒流方式，2.电桥方式。
铂电阻温度测量系统设计
传感器及变送电路学年设计报告铂电阻温度测量系统设计姓名：班级：学号：2013年12月27日目录第1章总体方案与精度设计..................... 错误！未定义书签。
1.1 不同方案分析与比对...................... 错误！未定义书签。
1.2 传感器设计.............................. 错误！未定义书签。
第2章总体方案设计........................... 错误！未定义书签。
2.1 方案一.................................. 错误！未定义书签。
2.2 方案二.................................. 错误！未定义书签。
2.3 方案三.................................. 错误！未定义书签。
2.4 方案分析对比............................ 错误！未定义书签。
2.5 小结 (14)第3章具体设计与特性分析..................... 错误！未定义书签。
3.1 传感器设计.............................. 错误！未定义书签。
3.2 转换电路设计............................ 错误！未定义书签。
3.3 传感器总体分析.......................... 错误！未定义书签。
3.4 使用条件和误差补偿...................... 错误！未定义书签。
3.5 仿真实验................................ 错误！未定义书签。
3.6 小结 (18)总结.......................................... 错误！未定义书签。
参考文献...................................... 错误！未定义书签。
铂电阻测温课程设计
铂电阻测温课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解铂电阻的测温原理，掌握其温度与电阻之间的关系；2. 学生能掌握铂电阻测温电路的搭建方法，了解电路中各元件的作用；3. 学生能了解铂电阻测温技术在生产、生活中的应用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立完成铂电阻测温电路的搭建；2. 学生能通过实验，正确读取并处理数据，提高实验操作能力；3. 学生能运用科学方法，对测温电路进行优化和改进。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理实验产生兴趣，培养探索精神和动手能力；2. 学生认识到物理知识与实际生活的紧密联系，提高学习的积极性；3. 学生在团队合作中，学会相互沟通、协作，培养团队精神。
本课程针对九年级学生，结合物理学科特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
通过铂电阻测温课程的学习，使学生掌握基本的物理实验技能，培养科学思维，提升解决实际问题的能力。
同时，注重情感态度价值观的培养，激发学生的学习兴趣，提高其综合素质。
在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 铂电阻测温原理：- 温度与电阻的关系；- 铂电阻的温度系数；- 铂电阻测温电路的基本构成。
2. 铂电阻测温电路的搭建与实验操作：- 电路元件的认识与选用；- 铂电阻测温电路的搭建方法；- 实验数据的读取与处理。
3. 铂电阻测温技术的应用与拓展：- 铂电阻在工业、医疗等领域的应用案例；- 铂电阻测温电路的优化与改进；- 新型测温技术的发展趋势。
教学内容依据课程目标，紧密联系教材相关章节，确保科学性和系统性。
具体教学安排如下：第一课时：介绍铂电阻测温原理，让学生了解温度与电阻的关系，认识铂电阻的温度系数。
第二课时：讲解铂电阻测温电路的搭建方法，指导学生进行电路元件的认识与选用。
第三课时：学生分组进行铂电阻测温电路的搭建，开展实验操作，学习数据的读取与处理。
PT铂热电阻温度检测仪初步设计方案
/technic_article/2009/0701/embed-1448.html无论在工业、农业、科学研究、国防和人们日常生活的各个方面，温度测量和控制都是极为重要的课题。
温度测量系统在单片机系统设计中应用广泛，根据单片机系统设计要求的不同，温度测量系统的设计也有所不同，有采用集成芯片的，也有采用恒流源器件和恒压源器件的。
本系统选用PT100铂热电阻作为温度信号采集元件，来进行温度测量系统设计。
1 基本工作原理PT100铂热电阻的阻值随着温度的变化而变化，利用这一特点来采集温度信号，将采集到的信号转换成电压信号；再经过A／D转换成数字信号并由单片机系统读取；单片机系统把读取到的数字信号进行识别处理，并换算成与温度对应的数字信号，最后再由液晶显示器显示输出温度值。
2 硬件设计硬件组成主要包括恒流源电路、电压放大、A／D转换接口电路、光耦隔离电路、液晶显示电路5个组成部分。
2.1 恒流源电路恒流源电路如图1所示。
其中芯片OP07为运算放大器，它和5个电阻组成恒流源电路，在VIN+处输出1 mA的工作电流。
图中DGND=5 V，VMC=0 V，有4个节点分别是NET1，NET2，NET3，NET4。
设流过R110的电流为Ia，流过R114的电流为Ib，单位为mA，方向都向右。
则根据运放的虚断和虚短，则有方程：DGND-(R111+R110)×Ia+R114×Ib-R113×((DGND-R111×Ia)／R112)-(VDGND-R111×Ia)=代入数据，有：5-(10+1)×Ia+1×Ib-2×((5-10×Ia)／10)-(5-10×Ia)=0可算得Ia+Ib=1，而Ia+Ib即为所求电流I，为1 mA。
根据方程，可知要得到Ia+Ib为常数，必须满足：R113×R111／R112-R110=R114所以，这个电路成为恒流源的条件是：R111／R112=(R110+R114)／R113如果R111=R112则必须R110+R114=R113，此时，恒流值为I=DGND×R113／R112／R114。
铂电阻测温电路的线性化设计
LED显示屏用电源的设计1引言LED显示屏是一种迅速发展起来的新型信息显示媒体。
随着我国经济的不断发展,已被广泛应用于车站、宾馆、银行、医院等公共场合。
显示屏电源是其重要组成部分，主要用来给显示屏发光二极管提供必要的工作电流，保证屏体正常显示。
为简单起见，通常采用由一小功率电源带3到4个显示驱动板的供电方案。
这样,一个较大面积的显示屏需要配接许多电源模块，例如一个2m×1.5m的屏体，就需要提供24个5V/20A的模块电源。
该设计存在以下的缺点。
1）接线复杂每一个电源均需单独地配置交流输入线、直流输出线。
2）电源冗余度差在大多数情况下，屏体显示内容为文字、动画、图片，每个显示驱动板消耗的电流不一样，可能某些电源模块过载，而另一些模块空载。
此外，若某一电源失效，会造成屏体的一部分黑屏。
3）电源过载能力差，利用率低屏体在工作时消耗的电流随画面的内容、颜色、亮度而变化，大部分时间电流较小，而大面积高亮度的画面虽消耗电流大，但持续时间短。
考虑到LED是恒流驱动的，只要驱动板可正常工作，供电电压可以降低一些。
电源最好有下拖形状的限流特性，而不是通常的较陡峭形状的限流特性，以保证有较好的过载能力、较高的利用率。
考虑到以上各点，提出新的供电方案如下1）集中供电，采用n＋1冗余方案。
2）电源模块设计适当的输出电流，模块可均流。
保证屏体装配工艺易实现n＋1冗余。
3）电源模块有下拖形状的限流特性以保证有较好的过载能力、较高的利用率。
4）电源模块有扁平的外形，自然散热，易于在屏体上安装，并利用屏体散热。
5）电源模块带APFC，减小对电网的干扰，适应电网的波动。
2电路设计采用集中供电方案可避免分散供电的缺点，但要求电源的可靠性更高，否则电源一旦失效会造成整屏的黑屏，而不是部分黑屏。
提高电源可靠性的最积极的办法为提高变换效率，减少发热量，同时选用可靠性高的线路与器件。
2．1AC/DC电路设计传统的AC/DC全波整流电路采用的是整流＋电容滤波电路。
铂电阻测温电路的线性化设计
铂电阻测温电路的线性化设计摘要:铂电阻温度传感器,因其优异的性能而被广泛用于测量温度,而对测温电路进行线性化校正是智能仪表的一项重要要求。
本文根据双积分非线性A/D转换原理,设计了一种高精度的铂电阻测温非线性校正方法。
实验结果表明:该设计不仅性能稳定,结构简单,而且在0-200℃范围内准确度可达到0·15%FS±4字。
关键词: 温度传感器; 线性化设计; A/D转换铂电阻温度传感器,因其测量精度高、复现性好、稳定性强等特点而被广泛使用[1]。
在精密测量系统中,铂电阻测温系统电路结构图如图1所示。
铂电阻温度信号通常通过桥式信号检测电路转换为电压信号,再经过弱信号仪表放大器放大及非线性A/D转换后送微处理器进行处理。
根据线性化处理电路的不同位置来划分,线性化方法通常有三种[2]:一种是模拟量非线性校正,该电路处在A/D转换前,此方法在实时性、简便、经济等方面有优势,但电路复杂;此外还有非线性A/D转换校正和数字量的非线性校正,其中非线性A/D转换校正方法的电路简单,精度较高。
本文根据双积分非线性A/D转换原理,对铂电阻测温的非线性进行校正,设计了一种高精度的铂电阻测温非线性校正电路。
图1 铂电阻测温系统电路结构图1 非线性校正原理1·1 非线性A/D转换原理铂电阻的温度特性经桥路检测后,其输出电压Vin与被测温度Rq 之间具有函数关系:Vin=VccR5(Rq-R)(R+Rq)(R+R5)(1)则Rq=Vcc(R+R5)R+VccR5R(2)其中R1+R2=R3+R4=R,令Vout=Vcc(R+R5)R+VccR5RVccR5-Vin(R+R5)则Vout=Rq=Aq2+Bq+C (3)式(3)中,A,B,C为常系数,q表示被测温度。
如果能构造成一个函数电路,使其具有与上式类似的函数形式: V=At2+Bt+C (4)同时使Vout=V,则易得q=t(这里,“q=t”仅有数学意义,实际上它们的量纲是不一样的)。
基于铂热电阻的温度检测及报警电路设计
科技创新科技风2019年10月DOI：10.19392/ki.1671-7341.201930008基于铂热电阻的温度检测及报警电路设计张粉祝杨晓燕蔡武德#云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500摘要：以AT89S51单片机为控制核心、PT100铂热电阻为温度信号采集元件、LCD1602液晶显示器为显示器件和ADC0832为A/D转换器，设计一个温度检测范围在0〜600'间可调整、报警温度上下限可任意预设的温度检测报警电路。
关键词：温度检测；报警电路;单片机;模数转换1绪论温度是国际单位制七个基本的物理量之一，温度测量在工业和科学研究中得到广泛的应用。
⑴本文利用单片机作为主控芯片,PT100作为温度传感器,ADC0832作为模数转换器,设计 一个温度检报警电路。
⑵使用者可根据需要，对身边不同环境温度进行测量，也可以设置温度报警上下限值,实现温度超限智能报警。
2系统的总体设计2.1系统框图及电路原理同理可得：0~600'时,数字量D与温度t的关系，如式 123D+~C(4)所示："#5T^-5(4)3程序设计流程本系统程序设计主要分为三个部分，主程序流程如图3所示；ADC0832模数转换程序流程如图4所示；LCD1602液晶显示程序流程如图5所示。
系统框图如图1所示，单片机为控制核心，包括温度信号的采集与放大电路,A/D转换电路，显示电路和报警电路等。
图1系统框图硬件电路如图2所示，①R13&R14&PT100和R15组成桥式电路,用于采集温度信号;②差动集成运放MA741与外围电路元件组成放大电路,对温度信号进行放大;③放大后的温度信号再经ADC0832进行A/D转换后，成为数字量送入单片机;④当单片机检测到温度高出或低于预先设置报警温度上下限值时，单片机将执行报警程序,实现时时报警(在本设计中,P3口的第6脚和第7脚输出高电平，此时Q i导通驱动蜂鸣器报警，Q2导通驱动装置做出处置反应)#2.2温度信号的采集与放大电路设计为减小PT100连接导线的电阻对测温影响，电阻R13和R15的电阻值远大于热电阻PT100和R14的电阻值。
Pt100铂电阻测温电路(稳定版)
常用电路图R2、R3、R4 和Pt100 组成传感器测量电桥，为了保证电桥输出电压信号的稳定性，电桥的输入电压通过TL431 稳至2.5V。
从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。
电桥的一个桥臂采用可调电阻R3，通过调节R3 可以调整输入到运放的差分电压信号大小，通常用于调整零点。
放大电路采用LM358 集成运算放大器，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，放大电路采用两级放大，如图 5.1 所示，前一级约为10 倍，后一级约为3倍。
温度在0~100 度变化，当温度上升时，Pt100 阻值变大，输入放大电路的差分信号变大，放大电路的输出电压Av 对应升高。
注意：虽然电桥部分已经经过TL431 稳压，但是整个模块的电压VCC 一定要稳定，否则随着VCC 的波动，运放LM358 的工作电压波动，输出电压Av 随之波动，最后导致A/D 转换的结果波动，测量结果上下跳变。
铂热电阻阻值与温度关系为：式中，A=0.00390802；B=-0.000000580；C=0.0000000000042735。
可见Pt100 在常温0~100摄氏度之间变化时线性度非常好，其阻值表达式可近似简化为：RPt=100（1+At），当温度变化1 摄氏度，Pt100 阻值近似变化0.39 欧。
Pt100 的分度表（0℃~100℃）程序处理一般在使用PT100 的温度采集方案中，都会对放大器LM358 采集来的模拟信号A V进行温度采样，即进行A/D 转换。
A/D 处理包括两方面内容，一是A/D 值的滤波处理，二是A/D 值向实际温度转换。
由于干扰或者电路噪声的存在，在采样过程当中会出现采样信号与实际信号存在偏差的现象，甚至会出现信号的高低波动，为了减小这方面原因造成的测量误差，在实际采样时采样18 个点，然后再除去其中偏差较大的两个点，即一个最大值和一个最小值，再对剩余的16 个点取均值，这样得到的A/D 转换结果比较接近实际值。
铂电阻测温电路的设计
虚拟仪器设计技术大作业题目：铂电阻测温电路的设计专业：电子信息科学与技术班级：电本（2）班学号：79姓名：张顶红同组人：柳建、黄腾辉、罗凯、颜超、舒样超、陈雷指导老师：秦新燕日期：2014年5月22号物理与机电工程学院目录一.课程设计的目的二.课程设计的任务三.铂电阻测温电路原理及设计传感器模型的建立测温电路组成与原理3.2.1稳压电路3.2.2基本放大电路3.2.3校正电路3.2.4电路输出范围的调节整体电路分析与设计3.3.1稳压电路分析3.3.2铂电阻温度特性分析3.3.3 Rw1作用分析3.3.4电路验证实验数据处理四．Labview虚拟仪器设计数据显示子程序VI设计接口电路的设计与编译五.仿真测温六．总结一.课程设计目的在Multisim 中，可根据铂电阻阻值与温度的关系建立铂电阻模型，设计一个测温范围为0至100℃的测温仪。
通过本课程设计，了解铂电阻测温的原理，会根据铂电阻的阻值与温度的关系建立仿真模型；掌握铂电阻的测温电路；熟悉LabVIEW虚拟仪器Multisim 的导入方法;提出铂电阻测温仪的优化方案。
二.课程设计的任务在Multisim中，可根据铂电阻阻值与温度的关系建立铂电阻模型，设计一个测温度范围为0~100℃的测温仪。
通过本设计，应掌握以下内容：1）了解铂电阻测温的原理，会根据铂电阻的阻值与温度的关系建立仿真模型。
2）掌握铂电阻的测温电路。
3）会用LabVIEW设计温度显示模板，把电路输出电压值转换成温度及参数的显示。
4）熟悉LabVIEW虚拟仪器向Multisim的导入方法。
三.铂电阻测温电路原理及设计传感器模型的建立金属铂电阻器性能十分稳定，在-260～+630℃之间，铂电阻用做标准温度计;在0～+630℃之间铂电阻与温度的关系如下：Rt=R0*(1+A*t+B*t*) 其中（0℃时电阻）R0=100，A=×10-3，B= ×10-7。
然后把参数带入得:Rt=*t*t+*t+100有了温度与铂电阻的关系式，我们可以建立以下的模型，如图所示。
铂电阻温度测量调理电路设计(两种方案)
燕山大学课程设计（论文）任务书说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2012年6月28日目录摘要 (4)第一章引言 (5)第二章题目及原理分析 (5)2.1题目分析 (5)2.2原理分析 (6)第三章设计过程 (8)3.1方案一 (9)3.1.1恒流源模块设计 (9)3.1.2电桥测量电路 (9)3.1.3放大电路 (10)3.2方案二 (11)3.2.1恒流源模块设计 (11)3.2.2信号调理电路 (12)第四章整体设计 (13)第五章仿真结果 (14)第六章心得体会 (18)参考文献资料 (18)摘要温度是过程检测与控制中的重要参量,在要求对温度进行精确测量和控制的条件下,铂热电阻是一种应用广泛的温度传感器,它具有体积小、准确度高、测温范围宽、稳定性好、正的温度系数等特点,但它同时也存在非线性的缺点,因此在利用铂热电阻进行精确温度测量时,除要克服测量电路自身的噪声干扰外,还要对铂热电阻的非线性进行矫正. 本文根据铂电阻( Pt1000) 国际分度表函数的非线性特点,提出了一种在 0—300 ℃范围内补偿其非线性的方法,设计了专用的非线性补偿电路,并对电路补偿原理及效果进行理论分析和计算机模拟仿真。
关键字：温度传感器 Pt1000 温度调理电路第一章引言运算放大器和各种模拟集成电路是应用最为广泛的一类模拟器件。
温度传感器充分应用这些模拟器件的一类传感器。
在工业测量与自动控制中,往往需要温度测量与控制,铂热电阻由于测量准确度高,稳定性好,特别在中温区(150、650℃),它具有耐高温,抗氧化等优点,因而铂热电阻测量仪表应用十分广泛,鉴于其发展速度之快，以及其应用之广并且还有很大潜力，为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本设计应用性比较强，设计系统可以作为温度测量系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、生产温度监控系统等等。
Pt100铂电阻测温电路(稳定版)
常用电路图R2、R3、R4 和Pt100 组成传感器测量电桥，为了保证电桥输出电压信号的稳定性，电桥的输入电压通过TL431 稳至2.5V。
从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。
电桥的一个桥臂采用可调电阻R3，通过调节R3 可以调整输入到运放的差分电压信号大小，通常用于调整零点。
放大电路采用LM358 集成运算放大器，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，放大电路采用两级放大，如图 5.1 所示，前一级约为10 倍，后一级约为3倍。
温度在0~100 度变化，当温度上升时，Pt100 阻值变大，输入放大电路的差分信号变大，放大电路的输出电压Av 对应升高。
注意：虽然电桥部分已经经过TL431 稳压，但是整个模块的电压VCC 一定要稳定，否则随着VCC 的波动，运放LM358 的工作电压波动，输出电压Av 随之波动，最后导致A/D 转换的结果波动，测量结果上下跳变。
铂热电阻阻值与温度关系为：式中，A=0.00390802；B=-0.000000580；C=0.0000000000042735。
可见Pt100 在常温0~100摄氏度之间变化时线性度非常好，其阻值表达式可近似简化为：RPt=100（1+At），当温度变化1 摄氏度，Pt100 阻值近似变化0.39 欧。
Pt100 的分度表（0℃~100℃）程序处理一般在使用PT100 的温度采集方案中，都会对放大器LM358 采集来的模拟信号A V进行温度采样，即进行A/D 转换。
A/D 处理包括两方面内容，一是A/D 值的滤波处理，二是A/D 值向实际温度转换。
由于干扰或者电路噪声的存在，在采样过程当中会出现采样信号与实际信号存在偏差的现象，甚至会出现信号的高低波动，为了减小这方面原因造成的测量误差，在实际采样时采样18 个点，然后再除去其中偏差较大的两个点，即一个最大值和一个最小值，再对剩余的16 个点取均值，这样得到的A/D 转换结果比较接近实际值。
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虚拟仪器设计技术大作业题目：铂电阻测温电路的设计
专业：电子信息科学与技术
班级：电本（2）班
学号：1150720079
姓名：张顶红
同组人：柳建、黄腾辉、罗凯、
颜超、舒样超、陈雷
指导老师：秦新燕
日期：2014年5月22号
物理与机电工程学院
目录
一.课程设计的目的
二.课程设计的任务
三.铂电阻测温电路原理及设计
3.1传感器模型的建立
3.2测温电路组成与原理
3.2.1稳压电路
3.2.2基本放大电路
3.2.3校正电路
3.2.4电路输出范围的调节3.3整体电路分析与设计
3.3.1稳压电路分析
3.3.2铂电阻温度特性分析
3.3.3 Rw1作用分析
3.3.4电路验证
3.4实验数据处理四．Labview虚拟仪器设计
4.1数据显示子程序VI设计
4.2接口电路的设计与编译
五.仿真测温
六．总结
一.课程设计目的
在Multisim中，可根据铂电阻阻值与温度的关系建立铂电阻模型，设计一个测温范围为0至100℃的测温仪。
通过本课程设计，了解铂电阻测温的原理，会根据铂电阻的阻值与温度的关系建立仿真模型；掌握铂电阻的测温电路；熟悉LabVIEW虚拟仪器Multisim的导入方法;提出铂电阻测温仪的优化方案。
二.课程设计的任务
在Multisim中，可根据铂电阻阻值与温度的关系建立铂电阻模型，设计一个测温度范围为0~100℃的测温仪。
通过本设计，应掌握以下内容：
1）了解铂电阻测温的原理，会根据铂电阻的阻值与温度的关系建立仿真模型。
2）掌握铂电阻的测温电路。
3）会用LabVIEW设计温度显示模板，把电路输出电压值转换成温度及参数的显示。
4）熟悉LabVIEW虚拟仪器向Multisim的导入方法。
三.铂电阻测温电路原理及设计
3.1传感器模型的建立
金属铂电阻器性能十分稳定，在-260～+630℃之间，铂电阻用做标准温度计;在0～+630℃之间铂电阻与温度的关系如下：
Rt=R0*(1+A*t+B*t*)其中（0℃时电阻）R0=100，A=3.9684×10-3，B=-5.847×10-7。
然后把参数带入得:
Rt=-0.00005847100*t*t+0.0039684* Array t+100有了温度与铂电阻的关系式，
我们可以建立以下的模型，如图3.1
所示。
以V1代表温度T，压控多项
式函数模块用来实现上述函数，其输
出为电压值，由铂电阻的原理，模型
模拟的应是电阻值，所以再加一个比
图3.1铂电阻模型
例系数为1的压控电阻，因此输出电阻值按算式随温度值的变化而变化。
3.2测温电路组成与原理
当温度变化时，热电阻的阻值随温度的变化而变化。
对温度的测量转化为对电阻的测量，可将阻值的变化转化为电压或电流的变化输入测量仪表，通过测量电路的转换，即可得被测温度。
测温电路由以下4部分组成。
3.2.1稳压电路
稳压环节用于为后面的电路提供基准电压，如图1所示。
稳压二
极管稳压电路的输出端接电压跟随器来稳定输出电压。
电压跟随器具
有高输入阻抗、低输出阻抗的优点。
稳压二极管稳压电路是最简单的一种稳压电路，它由一个稳压二
极管和一个限流电阻组成。
从图14-3的稳压管稳压特性曲线可以看到，只要稳压管的电流，则稳压管就使输出稳定在附近，其中是在规定的稳压管反向工作电流下，所
对应的反向工作电压。
限流电阻
的作用一是起限流作用，以保护
稳压管；其次是当输入电压或负
载电流变化时，通过该电阻上电
压降的变化，取出误差信号以调
节稳压管的工作电流，从而起到稳压作用。
设计稳压二极管稳压电路首先需
要根据设计要求实际电路的情况
来合适地选取电路元件，以下参
数是设计前必须知道的：要求的输出电压U0、
负载电流的最小值Imin 和最大值Imax(或者，负载RL
的最大值Rmax 和最小值Rmin)、输入电压UI 的波动范围。
根据以上的情况选取相应的元件及参数。
3.2.2基本放大电路
本设计没有采用电桥法测量铂电阻，是因为铂电阻测温采用单臂电桥， 单臂电桥本身存在一定的非线性，为了避免电桥引入的非线性，所以采用放大电路测温。
图3.2.1稳压
图3.2.2基本放大电路
相当于下面两个简单的放大电路：
3.2.3校正电路
铂电阻的总体测温电路如图。
虽然铂电阻模型中温度的二次项系数很小，但仍然存在一定的非线性度，电路中由运算放大器U3和电阻R8、R9、R15组成的反向比例放大器为电路引入负反馈，可使电路输出地线性度变好。
图中还由电阻Rw1引入了电流并联负反馈。
图3.2.3为铂电阻测温的总体电路。
图3.2.3测量电路
3.2.4电路输出范围的调节
由于铂电阻的阻值小且变
化范围小，为了使输出变化
明显，总体电路上又加了反
向比例放大电路，通过调节
Rw3的值可以调节输出电
压的范围如图3.2.4。
图3.2.4电压输出电路
3.3整体电路分析与设计
铂电阻测温的整体测量电路如图3.2.3所示，它由上节所介绍的
各部分电路所组成，其中RW1用于基本放大电路调零，RW2用于调线性，RW3用于调节电压放大倍数。
D1为稳压值为10V的稳压
二极管，其最大直流电流为
143mA。
下面我们来对电路进行分
析，并确定电路的参数。
3.3.1稳压电路分析
将图3.2.3所示的稳压环节的输出端接一个负载电阻，如图3.3.1所示。
为了确定这一负载电阻的大致范围，将与稳压环节相连的放大电路的输入端改接一个10V的直流源，然后对电路进行传递函数分析，其设置如图3.3.2所示，将新加入的直流源作为输入源（图中的vv11），电路的总输出端作为输出节点，接地端作为参考节点。
传递函数分析的结果如图3.3.3所示，输入阻抗约为1.8KΩ。
图3.3.1稳压电路
图3.3.2.“传递函数分析设置”对话框。