pt温度检测电路
pt100_测温电路
pt100测温电路:pt100三线制测量电路》是非常优秀的作品,本站提供后大学时代pt100测温电路:pt100三线制测量电路!CPU采用Atmega16,它自带8路10位A/D转换器,转换速度快,精度高,而且不需要外扩任何器件产品特性:通常使用的铂电阻温度传感器有PT100,电阻温度系数为3.9×10-3/℃,0℃时电阻值为100Ω,电阻变化率为0.3851Ω/℃铂电阻温度传感器精度高,稳定性好,应用温度范围广,是中低温区(-200℃~650℃)最常用的一种温度检测器,不仅广泛应用于工业测温,而且被制成各种标准温度计按IEC751国际标准,温度系数TCR=0.003851,Pt100(R0=100Ω)、Pt1000(R0=1000Ω)为统一设计型铂电阻传感器的结构:两线制:传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长三线制:要求引出的三根导线截面积和长度均相同,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,当桥路平衡时,导线电阻的变化对测量结果没有任何影响,这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差,但是必须为全等臂电桥,否则不可能完全消除导线电阻的影响采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差,工业上一般都采用三线制接法四线制:当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值在桥式电路中,为了减小暖电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流,组成电桥的两个支路的上电阻通常取暖电阻阻值的几十倍,其值达到10-50K(和桥路供电电压有关),下电阻一般和暖电阻某温度下阻值相同测量时取两者的电位差虽然如此,热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性,通常需要做一定补偿如果直接测量阻值,应该采用恒流源给热电阻供电,热电阻阻值变化时支路电流保持恒定,热电阻压降为线性较好的温度函数放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件Ø怎样判断pt100的好坏,用万用表能测量么?根据分度表参照当时温度看阻值是否相符Ø通常情况下是这样的,将一个基准电压加在pt100回路上,测量pt100上的电压信号(mv),阻值变化是电压信号自然也变化,再经过运放放大后入入A/D 芯片入行A/D转换,经过程序再将电压信号换算成电阻值,采用查表方式(将电阻值和相对应的温度值做成表格放到芯片rom中)的到温度值Ø一般短距离选用二线制接法,中距离选用三线制接法,要求精度高、近距离选用四线制接法三线制比两线制的好处是可以补偿线路电阻的偏差,和抗干扰不是一个概念三种各自的优缺点有许多说法,不一而足二线制不能消除导线电阻的影响四线制可以消除导线电阻的影响四线制的PT100有两根线是用于测量的,另两根是用于补偿的,四线制的电子物料编码规则PT100有两根线(热电阻两端各一根)是提供电流的,另两根是采集电压的具体用哪种电路应该根据系统要求决定,如果精度要求一般,采用三线是经济、稳定、实用的选择Ø输渗透(3根线)、输出、电源三隔离为四线制,设备在控制室;输入(3根线)、输出、电源三不隔离为三线制,设备在控制室或传感器内;输入(3根线)、(输出、电源共用2根线)三不隔离为二线制,设备在传感器内、为一体化Ø由于微处理器的发展,可对Pt100的非线性进行校正,因此Pt100传感器大都采用四线制测量法(非桥路法),其测量原理Pt100传感器四线制测量电路Pt100两端电压U1=ISRtIS为恒流,Rt为Pt100阻值引线L1、L2存在电阻会影响测量结果,为此,将L1、L2端口处信号输入高输入电阻抗(>1012Ω),差分放大,这样L1、L2中电流≈0,L1、L2电阻可忽略不计,所以有Ui=U1这也消除了引线电阻Ø模拟暖电偶测试最准的校法就是用电阻箱了,多路也只有一个一个慢慢来暖电偶用毫伏计模拟输出校二次表,毫伏计同样可以测量热电偶这些都不难,难的是建立一个标准的恒定的温场Ø电压和温度的关系一般是非线性的,对于8位单片机还是查表法好引言PT100是一种广泛应用的测温元件,在-50℃~600℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势,包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等由于铂热电阻的电阻值与温度成非线性关系,所以本模块需要入行非线性校正,一般的模块采用模拟电路校正,这种校正的精度不高,而且温漂等受干扰的程度也比较大本模块采用了软件查表插值的方法入行校正,最后转换成III型信号III型信号是当被测信号从下量程到上量程(0%~100%)变化时,输出线上对应4-20mA电流的变化此外模块还具有MODBUS协议的通讯端口,可以直接和任何MODBUS口连接图1采样电路图2主机电路图3D/A电路系统设计整个模块基于AVR新型的Atmega16单片机,采用三线制形式,这样可以去除导线电阻带来的零点不准确,经过差分放大电路直接得到0~5V的信号电压,这样就可以直接输入到A/D转换器数据处理部分,将PT100分度表中的每隔10℃的电阻值写渗透到闪存中,这样,将得到电压值往返算到电阻值,这样进行查表,当电阻位于某一段之间时,再进行线性处理,这样系统的线性化程度比较高可以达到0.2%D/A转换系统采用373芯片作为锁存器,采用权电阻网络进行D/A转换,这样可以节省成本,而且精度也可以得到保证最后再经过一个电压电流转换部分,把信号以III型信号传送出去,完成模块的功能图4V/I转换电路图5485通讯电路采样电路采样电路如图1所示,PT100以三线制接到J0,这样连接PT100的两侧的导线长度相等,而且分别加在两侧的桥臂上,这样导线电阻得以消除,当PT100输出100Ω时可以调节R1的阻值,以调整温度下限,当温度范围是0~300℃时,电桥电压经过放大后,Anolog0的电压正好是0~5V,这样可以完整使用单片机的A/D转换器的转换精度主机电路主机电路如图274LS138用来译码,分别选通各路的锁存器采用8MHz的晶振,速度完全可电子书免费下载聪明以满意系统的要求A/D转换的参考电压直接是V CC,这可节省硬件,简化电路,在对精度要求较高的情况下可以选择精密稳压器件,如TL431D/A转换电路为了节省成本,本系统没有采用专用D/A转换芯片,而是运用D/A转换的原理,利用权电阻网络进行D/A转换器,这样精度可以保证,而且速度比较快,CPU控制也是比较简单的电路如图3所示74lS373锁存器,锁存CPU每次更新的数据,OE引脚接138芯片的片选信号,LE下降沿时数据锁存V/I转换电路V/I转换电路如图4所示,它将A/D转换后得到的电压信号,转换成4-20mA III型信号输出I=V/R3RS-485通讯电路通讯芯片选用MAX485芯片,将收允许和发允许接在一起(见图5),用一个口线进行控制,正常情况下,收允许,在需要发送的时候,设为发允许图6软件流程软件设计软件设计是本系统的关键,也是与众不同的地方一般的铂电阻转III型信号的模块都是采用模拟电路,没有软件部分本系统采用数字化线性校正将大大提高模块的精度软件流程见图6软件分主程序,中断服务子程序,所有程序均由C语言编写程序在ICCAVR6.30调试结语基于单片机的PT100-III型信号转换模块具有精度高、可数字通讯、可升级等优点本模块已经用于多个火力发电厂烟气温度检测,其中采用III型信号和数字通讯的都有,均取得了良好的效果。
PT100温度传感器三线制ok
PT100 温度传感器三线制 OK引言PT100 温度传感器是一种常用的温度探测器,它能够将环境温度转化成电阻值来进行温度检测。
在 PT100 传感器中,使用电流对电阻进行测量,这时就需要采用三线制 PT100 传感器。
本文将介绍 PT100 温度传感器的三线制原理、读取电路设计和电路接线方式。
原理PT100 温度传感器是通过利用铂金属导线的电阻随温度变化而变化,来检测环境温度的。
在欧洲,经常使用 PT100 温度传感器来测量温度的各种物理参数,比如流量、气压、温度等等。
PT100 传感器是一个三端口组成的设备,其中一个端口为 PT100 的接地。
我们可以将 PT100 传感器接入一个恒流源电路中,在这个恒流源电路中通过对传感器的旁路电路测量电压来确定 PT100 传感器的阻值以及环境温度。
通常,我们都使用恒流源电路来驱动 PT100 传感器。
三线制 PT100 温度传感器电路设计三线制 PT100 温度传感器需要使用恒流和电压测量电路来完成温度测量。
为了进行测量,我们需要引入一个参考电阻器。
参考电阻器通常是一个稳定的、已知阻值的电阻器。
它需要与 PT100 温度传感器并联使用,以便测量 PT100 传感器的阻值。
我们可以通过使用电容器、运放和稳压器来设计三线制 PT100 温度传感器电路。
电容器和稳压器可以消除电压的抖动,使电路更加稳定。
运放可以放大电压信号,并将电压信号转换成数字信号。
这里有一个常用的 PT100 温度传感器三线制电路设计:PT100温度传感器三线制电路设计PT100温度传感器三线制电路设计在上面的电路设计中,我们使用了 LM358 运放,它可以将 PT100 传感器电压输出信号转换成数字信号。
参考电阻器和 PT100 传感器并联,共同构成电路的电阻。
LM358 运放只有单电源,因此我们必须先确定输入电压范围和运放供电电压范围,以便将输入电压转换到电压范围内。
在这个电路设计中,我们使用较低的供电电压来获得更高的电流稳定性。
pt100温度测量电路图(电子发烧友)
PT100与热敏电阻相反,热敏电阻温度越高电阻值越小pt100温度测量电路,温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 范围.整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分.前置放大部分原理图如下:工作原理:传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:温度℃PT100 阻值Ω传感两端电压 mV0 100.00 124.381 100.39 124.850 119.40 147.79100 138.51 170.64150 157.33 192.93200 175.86 214.68250 194.10 235.90300 212.05 256.59350 229.72 276.79400 247.09 296.48450 264.18 315.69单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到 PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为 10.466 。
关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果,而是得到 11.635的结果。
pt100温度测量电路图(电子发烧友)
PT100与热敏电阻相反,热敏电阻温度越高电阻值越小pt100温度测量电路,温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 范围.整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分.前置放大部分原理图如下:工作原理:传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:温度℃PT100 阻值Ω传感两端电压 mV0 100.00 124.381 100.39 124.850 119.40 147.79100 138.51 170.64150 157.33 192.93200 175.86 214.68250 194.10 235.90300 212.05 256.59350 229.72 276.79400 247.09 296.48450 264.18 315.69单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到 PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为 10.466 。
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三线制pt100接线原理
三线制pt100接线原理三线制PT100接线原理PT100是一种常见的温度传感器,广泛应用于工业自动化领域。
它的接线方式有多种,其中最常见的是三线制接线方式。
本文将详细介绍三线制PT100的接线原理及其工作原理。
一、三线制PT100的接线原理三线制PT100的接线原理是基于电压补偿的原理。
它由一个测量电阻和两个补偿电阻组成。
其中测量电阻为PT100,根据温度变化而变化;两个补偿电阻分别为R1和R2,其电阻值与测量电阻的变化成反比。
三线制PT100的接线方式如下:1. 将PT100的两个引脚分别接到电源的正负极上,形成一个电路。
2. 将R1和R2的一个引脚接到电源的负极上,另一个引脚接到PT100的一端。
3. 将R1和R2的另一个引脚分别接到一个多用途模拟开关上,该开关有两个输出端A和B。
4. 将PT100的另一端接到多用途模拟开关的输入端。
在此接线方式下,当温度变化时,PT100的电阻值会发生变化。
由于R1和R2与PT100成反比关系,所以它们的电阻值会相应变化。
多用途模拟开关会根据R1和R2的电阻值的变化来调整输出端A 和B之间的电压差,从而实现对温度的测量。
二、三线制PT100的工作原理三线制PT100的工作原理基于电阻的温度特性。
PT100是一种铂电阻,它的电阻值会随着温度的变化而变化。
具体而言,当温度升高时,PT100的电阻值也会升高;当温度降低时,PT100的电阻值也会降低。
根据铂电阻的温度特性,制造商会为PT100设置一个标准电阻-温度关系表。
该表将不同温度下PT100的电阻值进行了精确的测量和记录。
在实际应用中,我们可以通过查表或使用特定的算法来将PT100的电阻值转换为相应的温度值。
三、三线制PT100的优势相比于其他接线方式,三线制PT100具有以下优势:1. 可以有效消除电缆电阻对测量结果的影响。
由于测量电阻和补偿电阻位于同一电路中,电缆电阻的变化不会对测量结果产生影响。
2. 可以提供更精确的测量结果。
pt100温度测量与控制电路设计实例-PPT课件
U U xL T = T + T T x L H L U U HL
(5)控温电路
注意事项
电路
(6)模糊温度控制方法
原理
控制方法
A/D
满 负 载 时 ( 输 出 FFFFH ) , Vinmax=VREF ;当温度为 100℃时, PT100 的 阻 值 RT≈138.5Ω , 设 RS3=RT0=100Ω ( RT0 为 0℃ 时 PT100 的 阻 值 ) , 则 有 V100≈0.08071V。
调理电路的最大放大倍数Aumax为
(3)ADC与CPU电路
注意事项
ADC的注意事项
MCU的注意事项
(4)测温电路的非线性校正
非线性校正的原因
非线性校正的原理
(4)测温电路的非线性校正
分段线性插值校正原理
步骤: 1)获取样本(T1, U1); (T2, U2);…; (Ti, Ui); 2) 利用分段线性插值公式,获得电压输出为 ux时,Pt100测的温度。
S 3 T V 0 ( R R ) V C C SR 2 S 3 R SR 1 T R
T T R T VV 0 . 1 1 V 0 ( RR ) V C C R SRRR 1 ( T T ) S 2 R T
VCC 为 3.3V , 在 0 ~ 100℃ 范 围 内 , 当 T=100℃ 时 , RT≈138.5Ω , ΔV0.1 最 小 , 即 ΔV0.1≈0.23202mV ; AD 转换器能够识别的 最小输入电压Vinmin为
3 . 3 V V i n m a x A u m a x = 4 0 . 9 V 1 0 0 0 . 0 8 0 7 2 V
因此,调理电路总的电压放大倍数Au应满足
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。
pt100温度测量电路图(电子发烧友)
PT100与热敏电阻相反,热敏电阻温度越高电阻值越小pt100温度测量电路,温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 范围.整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分.前置放大部分原理图如下:GAGGAGAGGAFFFFAFAF传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:GAGGAGAGGAFFFFAFAF单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到 PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为 10.466 。
关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果,而是得到 11.635的结果。
实际上,500 个字的理想值GAGGAGAGGAFFFFAFAF是无法靠电路本身自然得到的,自然得到的数字仅仅为 450 个字,因此,公式中的500℃ 在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。
450/1023*5/(0.33442-0.12438)≈10.47 。
最新pt100温度传感器测量电路
p t100温度传感器测量电路pt100温度传感器测量电路温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃至 650℃的范围.本电路选择其工作在 -19℃至500℃范围.整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分.前置放大部分原理图如下:工作原理:传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在 0℃到 500℃的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:温度℃PT100 阻值Ω传感两端电压 mV0100.00124.381100.39124.850119.40147.79100138.51170.64150157.33192.93200175.86214.68250194.10235.90单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到 PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为 10.466 。
关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果,而是得到 11.635的结果。
实际上,500 个字的理想值是无法靠电路本身自然得到的,自然得到的数字仅仅为 450 个字,因此,公式中的 500℃在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。
pt100测温方案
PT100测温方案引言PT100是一种常用的温度传感器,通过测量电阻的变化来实时监测环境温度。
本文档旨在介绍PT100测温方案的基本原理、工作原理和应用场景。
背景随着现代工业的发展和对温度精度要求的提高,传统的温度测量方法已经不能满足需求。
PT100作为一种非常精准、稳定可靠的温度传感器,被广泛应用于工业控制、环境监测、医学设备等领域。
PT100测温原理PT100是基于铂电阻温度传感器的一种类型,其工作原理基于铂电阻随温度变化而改变的特性。
PT100的电阻值随温度线性变化,当温度升高时,电阻值也随之增加。
PT100采用的电阻材料主要是铂金(Pt),因为铂金具有较低的温度系数和较高的抗腐蚀性能。
一般情况下,PT100电阻值在0℃时为100Ω,随着温度的升高,其电阻值也会相应增大。
PT100测温方案电路连接PT100温度传感器通常使用三线制进行连接。
三线制是为了消除线路电阻对测量精度的影响。
具体的电路连接如下:•一条线连接传感器的一个端口•另一条线连接传感器的另一个端口•第三条线是连接传感器的中间点和测量设备的接地点温度测量原理PT100测温方案基于电流-电压转换原理。
在PT100传感器两端施加一个恒定电流,测量传感器两端的电压,通过电阻和电压的关系计算出温度值。
为了减小线路电阻对测量结果的影响,通常使用差分放大器进行信号放大和抗干扰。
该放大器可以消除线路中的噪声并提高测量精度。
温度标定为了保证温度测量的准确性,通常需要进行温度标定,即将电阻值与温度之间的关系建立一个准确的转换函数。
标定时可使用标准温度源和精确的测量设备,将不同温度下的电阻值与实际温度相对应。
标定过程中需要考虑线路电阻、放大器增益的影响,并根据标定数据进行修正,以确保测量结果的准确性。
温度补偿由于传输线路的电阻和连接器的接触不良等原因,传感器两端的电阻可能发生变化,进而影响到温度测量结果。
为了解决这个问题,可以采用温度补偿技术。
温度补偿通常通过引入额外的温度传感器来实现。
pt温度检测电路完整版
p t温度检测电路
HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
温度检测电路
温度检测电路主要检测的是Pt100传输的电压信号,采用三线制接法,可分为恒流源电路、桥式检测电路及放大输出电路,其电路图如图3所示。
图3 温度检测电路
为调高电路的抗干扰能力,采用恒流源为温度检测电路供电,其电路图如图4所示。
该电流源利用了稳压管的特性,可通过调节电阻R1获得~的恒定电流。
而由于
Pt100在2mA情况下线性度较好,此处调节R1使得恒流源输出2mA。
图4 恒流源电路
桥式检测电路如图5所示。
Pt100在2mA条件下有较好的线性度且温度在
0~150℃范围内每升高1℃阻值增加Ω。
另外,通过调整电阻R5使Pt100在0℃输出为0V,这样即可根据输出电压值求出相应温度。
图5 桥式检测电路
由于桥式检测电路输出信号较小,需通过放大电路进行信号放大,其电路如图6所示。
根据电路图可知最终输出电压为2mA×0.3908Ω×20k/1k×(1k+R12)=
15.632×(1k+R12)。
由于单片机读取模拟量信号范围为0~3V,在假定量程为
0~150℃的情况下,温度每增加1℃输出电压增大20mA,因此调节R12为279Ω即可。
图6 放大输出电路。
PT100温度采集电路zrj
黄山学院课程设计说明书专业:12自动化班级:卓越班学生姓名:***指导教师:成绩:年月日课程设计任务书年月日第一章绪论第二章电路的方框图第三章单元电路设计、参数计算和器件的选择第四章整机电路的工作原理第五章电路的调试与组装结论收获与体会致谢参考文献注:各章节标题均用三号黑体、各个章节中的1级标题均为小三黑体,正文内容均为小四宋体。
参考文献至少有5篇。
例:第一章绪论1.1 设计技术要求做一个pt100的温度传感采集电路。
2设计目的了解,掌握一些简单路电路的设计。
第二章电路的方框图VCC 5VR15.1kΩU1TL431ACDR2500ΩKey=A50 %R32kΩR42.0kΩR51kΩR61.0kΩU2ALM324AD321141R7100kΩR81kΩD11N4733AC1100µFVCC5VC2100µFR9100kΩR10500ΩKey=A50 %R125kΩKey=A 55 %XMM1 XMM2第三章单元电路设计,参数计算和器件的选择一、温度显示仪表系统概述1)课题要求:PT100做一个温度显示仪表,温度范围-20度到600度,精度0.1度2)系统初步设计分析温度影响PT100的电阻,也就意味着,只要测出PT100的电阻,就能测出温度,而电阻可以由设计的电路测电压或者电流计算出来,然后再将电压或者电流的模拟信号被系统采样量化转化为数字信号,再由系统进行换算,其中因为PT100的工作电流不能太大1mA左右,相应电压信号会比较微弱,所以需要放大信号,以便于后面AD采样。
温度变化电阻变化电压变化信号放大AD采集数据采集数字滤波还原为温度显示温度数据分析数据显示而这个课程设计是温度显示仪表系统,所以系统主要分成三个部分,1)是数据采集,也就是PT00的电路选择,信号的放大和AD转换。
PT100的采样有两种,电阻接法有三中;为了防止非线性误差,有经过两级放大的,AD 采样需要考虑采样倍数2)是数据处理,将采集到的数据还原成温度,主要涉及两方面,一是滤波处理,二是转换为温度3)数据输出也就是显示部分,在显示管上显示相应的数据其中,数据采集部分应当是重点,因为它影响了整个系统的准确度,要克服电路本身被外界环境的影响,而数据处理应当注意数据的换算,显示部分相对比较简单。
PT100测温电路
文件编号:INVT0_013_0008_CBB_01CBB规范PT100测温电路(VER:V1.0)拟制:时间:2009-09-05批准:时间:文件评优级别:□A优秀□B良好□C一般1 功能介绍PT100是铂电阻温度传感器,他适用于-60℃到400℃之间的温度,因其测量范围大,线性度好,稳定性强等特点而被广泛使用。
铂电阻温度传感器是利用金属铂在温度变化时自身电阻值也随之改变的特性来测量温度的,当被测介质中存在温度梯度时,所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。
2 详细原理图+3.3+15-15+3.3-15+15+3.3AI5-AD恒流源1mAPT100 从-150至+150度阻值39.72-157.33欧PT1000 从-150到+150度阻值397.2-1573.3欧PT100+电压范围0.78V-3.14VPT100 : 拨码开关断开 放大20倍 PT1000:拨码开关选通 放大2 倍+-U1B TL08256784CN1CON212T11PIN1T21PIN1C10.1uC30.1u+-U2ATL08232184D1123C40.1uC61n/2kV+-U1A TL08232184R3 3.3k +-U2B TL08256784C50.1uC20.1uD2123R9100kR4100kR82kR71kR62k R1051kR251k R151kR111k R121kR1418kR1318k SW1SW DIP-112R551k图1 PT100电路原理图为了把PT100的温度变化的电阻信号转换成电压信号以方便微处理器测量,通过恒流源电路将PT100电阻信号转换为电压信号,再经过放大及A/D 转换后送微处理器进行处理。
3 器件功能图1中虚线方框内是产生1mA 的恒流源;二极管D1、D2为箝位作用,将电压限制在0V ~+3.3V ,保护运算放大器的安全工作电压; U2A 为电压跟随器; U2B 为同相输入运算放大器; 4 参数计算1) 恒流源电流计算图1中虚线方框内恒流源是正反馈平衡式,由于负载接地而受到人们的喜爱,使用中也可以把电阻R1取的比负载大的多,而省略跟随器运放。
PT100温度传感器测量电路
PT100温度传感器测量电路温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃至 650℃的范围.本电路选择其工作在 -19℃至500℃范围。
整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分。
前置放大部分原理图如下:工作原理:传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.按照 PT100 的参数,其在 0℃到 500℃的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为10.466 。
关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果,而是得到 11.635的结果。
实际上,500 个字的理想值是无法靠电路本身自然得到的,自然得到的数字仅仅为 450 个字,因此,公式中的 500℃在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。
450/1023*5/(0.33442-0.12438)≈10.47 。
其实,计算的方法有多种,关键是要按照传感器的 mV/℃为依据而不是以被测温度值为依据,我们看看加上非线性校正系数:10.47*1.1117=11.639499 ,这样,热心朋友的计算结果就吻合了。
PT100测温电路使用恒流源
下图是通过一个运放得到恒定电流, 在PT100温度传感器上得到一个电压信号,然后送到下一个运放进行信号放大,送A/D 进行采样.如果不采用恒流源, 直接利用PT100和一颗电阻3.3K进行分压, 把PT100上分得的电压送运放进行信号放大再送A/D采样,这样不是也可以吗,还请大家各叙己见,供电电压4V是恒定的.图见:主要目的是测PT100的电阻值,至于你用什么方法都可以,跟你的精度要求也有关系。
恒流源比较稳定,能够测到比较稳定的电压值。
如果采用电阻分压,电阻值本身就有精度问题,测量结果还跟你AD和软件设计有关系,最主要的还是要测量到比较准确的值,精度高不见得就一定准。
这实际是恒压源和恒流源的基本,如果在电路中用恒压原,恒压原的内阻变化,3.3K电阻变化,负载的变化量都会叠加AD到你的结果中,还准确吗?我目的是想弄清楚为什么用恒流源会好些, 进行一些论证.谢谢.to Alexkey :1,恒流源比较稳定,是的,但恒流源的电流恒定也是依靠于一稳定电压源的,如下图的4.096V电压, 何不直接使用此恒压源进行分压?2,电阻分压,电阻本身的精度会有问题,是的, 但恒流源也是依靠电流 = 恒压/参考电阻得到的,电阻误差产生的影响同样在恒流源里存在啊, 比如下图的 I = 4.096 /3.3K既然都存在问题,何不省下一个运放呢.to suipeng70 :恒压源内阻变化, 如果采用PT100串一颗电阻分压采样的话,一般电流控制在2mA之内,恒压源内阻变化对这点电流的外接电路应该没什么影响的吧.至于3.3K参考电阻的变化会影响测量结果,但同样采用恒流源的方案里也存在这个问题的.单片机输出的4.096v参考是经过反馈调整的, 应该可以认为是恒定的,和负载的大小没有什么关系,当然负载不要太大了.我们先假定此参考电压恒定的条件下,是否采用电阻串联方式也是同样可以的,比如:4.096V直接给 2.2K电阻串联PT100 供电,在0度温度下,i=4.096/(2200+100)=1.74mA,PT100电压:v=4.096*(100/2200+100)=174mV把174mv的信号经过运放放大10倍,提供信号给单片机的A/D口采样,反推出PT100的电阻大小来查表计算温度.还是那句话,最首先要考虑温度传感器的电流恒定。
PT100三线制测量电路
PT100三线制测量电路2007年10月02日星期二下午02:40引言PT100 是一种广泛应用的测温元件,在-50℃~600℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势,包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等。
由于铂热电阻的电阻值与温度成非线性关系,所以本模块需要进行非线性校正,一般的模块采用模拟电路校正,这种校正的精度不高,而且温漂等受干扰的程度也比较大。
本模块采用了软件查表插值的方法进行校正,最后转换成III型信号。
III型信号是当被测信号从下量程到上量程(0%~100%)变化时,输出线上对应4-20mA 电流的变化。
此外模块还具有MODBUS协议的通讯端口,可以直接和任何MODBUS口连接。
图1 采样电路图2 主机电路系统设计整个模块基于AVR新型的Atmega16单片机,采用三线制形式,这样可以去除导线电阻带来的零点不准确,经过差分放大电路直接得到0~5V的信号电压,这样就可以直接输入到A/D转换器。
数据处理部分,将PT100分度表中的每隔10℃的电阻值写入到闪存中,这样,将得到电压值回算到电阻值,这样进行查表,当电阻位于某一段之间时,再进行线性处理,这样系统的线性化程度比较高可以达到0.2%。
D/A转换系统采用373芯片作为锁存器,采用权电阻网络进行D/A转换,这样可以节省成本,而且精度也可以得到保证。
最后再经过一个电压电流转换部分,把信号以III型信号传送出去,完成模块的功能。
图4 V/I转换电路图5 485通讯电路采样电路采样电路如图1所示,PT100以三线制接到J0,这样连接PT100的两侧的导线长度相等,而且分别加在两侧的桥臂上,这样导线电阻得以消除,当 PT100输出100Ω时可以调节R1的阻值,以调整温度下限,当温度范围是0~300℃时,电桥电压经过放大后,Anolog0的电压正好是0~5V, 这样可以完整使用单片机的A/D转换器的转换精度。
主机电路主机电路如图2。
CPU采用Atmega16 ,它自带8路10位A/D转换器,转换速度快,精度高,而且不需要外扩任何器件。
PT100温度测量电路
电阻温度检测器(RTD )除了 用于测量温度的热电偶,仪器仪表工程师经常使用电阻温度检测器或RTD 。
这些设备的直流电阻变化(几乎)作为线性温度的函数。
或许其中最常见的是PT100,铂为基础的传感器,其电阻在0℃,正是100欧姆,(见表1)。
由于传感器的温度升高其电阻也是如此,在一个合理的线性方式。
表1显示了一个PT100传感器的电阻随温度的变化。
而温度系数略有不同在一个很宽的温度范围内,(通常为0.0036至0.0042欧姆/ º C),它可以被认为是合理恒定在50或100 º C 范围内。
普遍接受的平均温度系数为0.00385欧姆每º C。
据此,PT100往往可以在不超过这个范围线性化使用提供相应的系数进行评估。
这个装置也能承受的温度范围很广,从-200到800 º C 的能力,以及一些应用中的温度系数的变化可以容忍的。
此外,PT100提供了稳定和可重复的温度特性。
对于给定的基极电阻R O ,一个RTD 电阻在T º C 为:或 ααo o R T R T T T T R T R -=--+=)())(1()(00 ... (1)其中R O 是基极电阻对应到T O ,(在0 º C 100欧姆)和 是温度系数(每º C0.00385Ohms )。
因此,R (100℃)= 138.5欧姆 。
这种近似提供了相当良好的温度估计高达约300℃,如图1所示,在此之后,非线性就不言而喻了。
图1。
RTD 线性模型与实际特性方程(1)假设,在RTD 的非线性特性可以忽略不计,即该设备完全是线性的,而许多应用这种近似是可以接受的,这里需要一个更精确的非线性模型,必须使用,如公式概述( 2)。
))100(1()(32T T C BT AT R T R o -+++=(2)其中:A = 3.908E - 3,B = - 5.775E - 7和C = - 4.183E - 12 T <0,C =为T 0> 0。
PT100四线制测温电路
『电阻式温度检测器』(RTD,Resistance Temperature Detector)-一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。
大部分电阻式温度检测器是以金属作成的,其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定-耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。
PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下:R=Ro(1+αT)其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。
1:Vo=2.55mA ×100(1+0.00392T)=0.255+T/1000 。
2:量测Vo时,不可分出任何电流,否则量测值会不準。
电路分析由于一般电源供应较多零件之后,电源是带杂讯的,因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件,由于7.2V齐纳二极体的作用,使得1K电阻和5K可变电阻之电压和为6.5V,靠5K可变电阻的调整可决定电晶体的射(集极)极电流,而我们须将集极电流调为2.55mA,使得量测电压V如箭头所示为0.255+T/1000。
其后的非反向放大器,输入电阻几乎无限大,同时又放大10倍,使得运算放大器输出为2.55+T/100。
6V齐纳二极体的作用如7.2V齐纳二极体的作用,我们利用它调出2.55V,因此电压追随器的输出电压V1亦为2.55V。
其后差动放大器之输出为Vo=10(V2-V1)=10(2.55+T/100-2.55)=T/10,如果现在室温为25℃,则输出电压为2.5V。
相关文章: 铂电阻测温电路的线性化设计方法摘要:介绍一种基于A/D转换原理的铂电阻测温的非线性校正方法,分析了铂电阻线性测温的原理,并给出了A/D转换器7135与单片机89C51接口电路及试验数据。
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精心整理3.2温度检测电路
温度检测电路主要检测的是Pt100传输的电压信号,采用三线制接法,可分为恒流源电路、桥式检测电路及放大输出电路,其电路图如图3所示。
图3 温度检测电路
为调高电路的抗干扰能力,采用恒流源为温度检测电路供电,其电路图如图4所示。
该电流源利用了稳压管的特性,可通过调节电阻R1获得0.58mA~11.96mA的恒定电流。
而由于Pt100在2mA情况下线性度较好,此处调节R1使得恒流源输出2mA。
图4 恒流源电路
桥式检测电路如图5所示。
Pt100在2mA条件下有较好的线性度且温度在
0~150℃范围内每升高1℃阻值增加0.3908Ω。
另外,通过调整电阻R5使Pt100在0℃输出为0V,这样即可根据输出电压值求出相应温度。
图5 桥式检测电路
由于桥式检测电路输出信号较小,需通过放大电路进行信号放大,其电路如图6所示。
根据电路图可知最终输出电压为。
由于单片机读取模拟量信号范围为0~3V,在假定量程为0~150℃的情况下,温度每增加1℃输出电压增大20mA,因此调节R12为279Ω即可。
图6 放大输出电路
精心整理。