Pt100的高精度测温方法
阐述pt100的使用方法
阐述pt100的使用方法PT100是一种常用的温度传感器，广泛应用于工业控制及实验室测量领域。
本文将介绍PT100的使用方法。
PT100是一种基于电阻变化的温度传感器。
它的工作原理是根据材料在不同温度下的电阻变化来测量温度。
PT100的名称中的“PT”代表铂电阻，而“100”表示在0摄氏度时的电阻值为100欧姆。
PT100的电阻值随温度的变化呈线性关系，通常在-200摄氏度到850摄氏度的范围内使用。
PT100的使用方法相对简单。
首先，我们需要将PT100与测量仪器或控制系统连接起来。
PT100的连接通常是通过三根导线或四根导线完成的。
其中，三根导线连接方式是将PT100的两个端点与仪器的两个测量端口相连，第三根导线用于接地。
而四根导线连接方式则是将PT100的两个端点与仪器的两个测量端口相连，另外两根导线用于补偿电缆的温度影响。
接下来，我们需要设置测量仪器或控制系统的相关参数。
根据PT100的特性，我们需要将仪器或系统设置为PT100类型的温度传感器，并选择合适的温度范围。
一般来说，仪器或系统会有相应的设置选项，可以根据实际情况进行调整。
在设置参数时，我们还需要注意测量精度和响应速度的平衡，以满足实际需求。
当一切准备就绪后，我们可以开始使用PT100进行温度测量或控制。
在测量过程中，我们需要将PT100放置在待测温度的位置，并确保PT100与被测物体充分接触，以保证测量的准确性。
同时，我们还需要注意避免外部干扰，例如电磁干扰或机械振动，以确保测量结果的稳定性。
需要注意的是，PT100在使用过程中需要考虑其自身的一些特性。
例如，PT100的线性范围是有限的，超出范围的温度将导致测量结果的不准确。
此外，PT100还有一些温度漂移和非线性误差，需要在实际应用中进行补偿或校正。
对于高精度要求的应用，还需要考虑温度传感器的自身精度和稳定性。
总结起来，PT100是一种常用的温度传感器，使用方法相对简单。
通过正确连接和设置相关参数，我们可以利用PT100进行温度测量或控制。
Pt100铂电阻测温特性实验.
实验三十Pt100铂电阻测温特性实验一、实验目的：在实验二十九的基础上了解P t100热电阻—电压转换方法及P t100热电阻测温特性与应用。
二、基本原理：利用导体电阻随温度变化的特性，可以制成热电阻，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。
常用的热电阻有铂电阻(500℃以内)和铜电阻(150℃以内)。
铂电阻是将0.05～0.07ｍｍ的铂丝绕在线圈骨架上封装在玻璃或陶瓷内构成，图30—1是铂热电阻的结构。
在0～500℃以内，它的电阻R t与温度t的关系为：R t=R o(1+At+Bt2)，式中： R o系温度为0℃时的电阻图30—1铂热电阻的结构值(本实验的铂电阻R o＝100Ω)。
A＝3.9684×10－3／℃，B＝－5.847×10－7／℃2。
铂电阻一般是三线制，其中一端接一根引线另一端接二根引线，主要为远距离测量消除引线电阻对桥臂的影响(近距离可用二线制，导线电阻忽略不计)。
实际测量时将铂电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出，再经放大器放大后直接用电压表显示，如图30—2所示。
图30—2热电阻信号转换原理图图中△V=V1-V2；V1=［R3/(R3+R t)］V c；V2=［R4/(R4+R1+R W1)］V c；-V2=｛［R3/(R3+R t)］－［R4/(R4+R1+R W1)］｝V c；△V=V1所以Vo=K△V= K｛［R3/(R3+R t)］－［R4/(R4+R1+R W1)］｝V c。
式中R t随温度的变化而变化，其它参数都是常量，所以放大器的输出Vo与温度(R t)有一一对应关系，通过测量Vo可计算出R t：Rt=R3［K(R1+R W1)V c-(R4+R1+R W1)V o］／［KV c R4+(R4+R1+R W1)V o］。
P t100热电阻一般应用在冶金、化工行业及需要温度测量控制的设备上，适用于测量、控制＜600℃的温度。
PT100传感器精度及检定
热电阻工作原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高，性能稳定。
其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即Rt=Rt0[1+α（t-t0）]式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。
金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。
热电阻材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电阻种类（1）精密型热电阻：工业常用热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点。
从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制。
（2）铠装热电阻：铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。
与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装；④使用寿命长。
三线制pt100测温原理
三线制pt100测温原理三线制PT100测温原理介绍PT100是一种常用的电阻温度传感器，广泛应用于各种工业自动化领域。
它通过测量电阻的变化来反映被测物体的温度。
三线制PT100是一种特殊的PT100电阻温度传感器，相较于两线制PT100具有更高的精度和可靠性。
基本原理PT100是根据电阻温度关系曲线来工作的，其电阻值与温度呈线性关系。
一般来说，PT100在0℃时的电阻值为100欧姆，随着温度的变化，电阻值也相应发生变化。
三线制PT100是通过电流的方式来测量电阻值，从而反映被测物体的温度。
工作原理三线制PT100工作原理如下： 1. 首先，通过传感器输入电路提供给PT100传感器一定的电流。
2. PT100传感器根据被测物体的温度变化，产生相应的电阻变化。
3. 这个电阻变化通过测量电桥电压来得到。
4. 由于电桥电路的特殊设计，当PT100传感器的电阻值发生变化时，电桥电路的输出电压发生相应的变化。
5. 这个输出电压经过放大、滤波等处理，最终转化为可供显示或控制的电信号。
优点与应用三线制PT100相较于两线制PT100具有如下优点： - 三线制PT100可以通过电流补偿的方式消除导线电阻对温度测量结果的影响，提高测量的精度和可靠性。
- 三线制PT100传感器的测量范围更广，可以覆盖更大的温度范围。
- 三线制PT100传感器抗干扰能力较强，适用于恶劣的工业环境。
三线制PT100广泛应用于以下领域： - 工业温度控制系统 - 化工和石油工业 - 食品加工和医药工业 - 制冷和空调系统 - 实验室等科研领域总结三线制PT100利用电阻温度关系曲线来测量温度，通过测量电阻的变化来反映被测物体的温度。
它通过电流补偿消除导线电阻对测量结果的影响，具有较高的精度和可靠性。
在各种工业自动化领域广泛应用，成为温度测量的重要手段。
原理解析电阻温度关系曲线PT100的工作原理基于电阻温度关系曲线，即随着温度变化，电阻值也会发生相应的变化。
PT100铂热电阻测温实验
PT100铂热电阻测温实验PT100铂热电阻测温实验一、实验目的1.了解PT100铂热电阻的测温原理；2.掌握PT100铂热电阻的测温方法；3.学会使用数据采集仪进行温度测量。
二、实验原理PT100铂热电阻是一种利用铂金电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
其基本原理是：在0℃时，PT100铂热电阻的阻值为100Ω，随着温度的升高，其阻值按一定规律增加。
通过测量PT100铂热电阻的阻值，可以推算出相应的温度值。
PT100铂热电阻的阻值与温度之间的关系可以用斯特曼方程表示：R(T) = R0(1 + AT + BT^2 + CT^3(1 - T0))其中，R(T)为温度T时的阻值，R0为0℃时的阻值，A、B、C为斯特曼系数，T0为参考温度（通常为0℃）。
在本实验中，我们只需要知道R0和A的值即可进行温度测量。
根据国际电工委员会（IEC）标准，PT100铂热电阻的R0为100Ω，A 为3.9083×10^-3℃。
三、实验步骤1.将PT100铂热电阻接入数据采集仪的输入通道；2.打开数据采集仪软件，设置采样率和采样时间；3.将数据采集仪与计算机连接，启动数据采集软件；4.将PT100铂热电阻放入恒温槽中，设置恒温槽的温度；5.等待恒温槽温度稳定后，记录数据采集仪显示的温度值；6.重复步骤4和5，改变恒温槽的温度，记录多个温度值；7.将实验数据整理成表格，进行分析和处理。
四、实验结果与分析实验数据如下表所示：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1.PT100铂热电阻的测温精度较高，相对误差在±0.5%以内；2.随着温度的升高，PT100铂热电阻的阻值逐渐增大，与斯特曼方程的描述相符；3.数据采集仪能够准确地采集PT100铂热电阻的温度信号，并将其转换为数字量输出。
五、实验总结与体会通过本次实验，我们了解了PT100铂热电阻的测温原理和方法，并掌握了使用数据采集仪进行温度测量的技能。
金属铂电阻PT100传感器测温
2.5
2
1.5
电电/ V
1
0.5
0
-0.5
15
20
25
30
35
40
45
50
温温
图 4. 温度-电压曲线
拟合曲线方程为 y=0.0666x-1.0196，计算标准差为 0.2691。线性度比较好。 产生实验误差主要原因及改进措施如下： （1）万用表测温度只能精确到度，而加热器温度上升缓慢，在万用表温度示数不变时， 台表测试的输出电压不断上升，不同的时刻读到的值不同，造成一定误差。采用更精确的测 温装置能减小误差。 （2）PT100 引线电阻随温度变化对实验结果造成影响。实际应用中常采用三线制或四线 制接线方式，但实验室提供的 PT100 只有两根引出线，无法减小引线电阻变化的影响。 （3）测温电路本身的非线性等原因。此项误差由电路设计保证，非常小，可以忽略不计。
图 1. INA129 内部结构图
由芯片资料知，通过配置 1 脚和 8 脚之间的外接电阻 RG 即可调节电路的增益。题目要求
测温范围为室温～65 °C ，此时 PT100 电阻变化约为 20 Ω ，输出电压变化约为 10mV。题目要
求输出电压不超过
4V，故取
RG
=150
Ω
，此时放大器的放大倍数
G
=
1
+
49.4kΩ RG
=330.3
倍，不
超过 4V，满足设计要求。 综上，设计实验电路如图 2。
-2-
图 2. 电路原理图
三、实验步骤
1.用万用表测量室温，和室温时的 PT100 电阻值。PT100 的阻值预设 R3 的值。
万用表得的室温为 16 °C ，室温时 PT100 的电阻值为 105.24 Ω ，查表知该阻值对应的温度
pt100校准方法
pt100校准方法PT100校准方法1. 什么是PT100温度传感器？PT100是一种常用的温度传感器，它基于铂电阻的电阻-温度关系。
在它的名称中，“PT”代表铂材料，“100”代表其在0℃时的阻值为100欧姆。
2. PT100的校准意义准确的温度传感器对于许多应用至关重要，尤其是在工业控制和实验室测试中。
因此，校准PT100传感器至关重要，以确保准确的温度测量。
3. PT100校准方法以下是几种常用的PT100校准方法：零点校准零点校准是通过将PT100传感器暴露在已知温度的环境中进行的。
校准时，将PT100放置在一个已知温度稳定的环境中，例如一个恒定的温度水槽中。
然后，读取PT100的温度测量值，并与已知的环境温度进行比较。
如果存在偏差，可以通过调整温度传感器读数来修正。
两点校准两点校准是通过在两个已知温度点上进行校准来完成的。
一般情况下，这些已知温度点应该分别处于PT100传感器的工作范围的两个极限。
读取PT100传感器在这两个已知温度点上的测量值，并根据实际的温度值进行修正。
多点校准多点校准是通过在多个已知温度点上进行校准来完成的，以获得更准确的温度测量结果。
通常，多点校准包括在传感器的工作范围内选择多个温度点，并读取PT100在这些点上的测量值。
然后，使用插值或曲线拟合方法，根据已知温度和测量值之间的关系对传感器读数进行修正。
4. 结论PT100温度传感器的校准是确保准确温度测量的关键。
零点校准、两点校准和多点校准是常用的校准方法。
选择适当的校准方法取决于应用的要求和可用的资源。
准确的PT100校准可以提高温度测量的精度，从而确保工业控制和实验室测试的可靠性和准确性。
5. 校准方法的选择选择适合的校准方法需要考虑以下因素：•实验条件：校准环境应具备稳定的温度，并且能够提供已知温度的水槽或其他设备。
•仪器设备：校准所需的设备包括温度测量仪器、稳定的温度源和校准品，确保这些设备具备准确度和稳定性。
Pt1000热电阻温度测量
1 工作原理本系统可以分为五大部分：热电阻温度采集、运行状态显示、继电器控制、键盘输入、风向步进电机控制。
2.1 热电阻温度采集热电阻传感器以其温度特性稳定、测量精图1 Pt1000热电阻温度测量电路度高的特点，在大型中央空调得到了广泛的应用。
采用Pt1000热电阻作为温度传感器的测量电路原理图如图1 所示。
热电阻Rt 与三个电阻接成电桥。
当温度变化时，使得运算放大器的同相输入端的电位发生变化，经过运算放大器放大之后输入到Atmega16单片机进行AD 转换。
由于单片机采用5V 电压作为ADC 的参考电源，而电桥在温度变化为0～100°C 时，输出电压范围为0～0.7V ，所以确定运算放大电路的放大倍数为7,以获得最佳的测量结果。
运算放大电路的电阻按以下公式确定：71045==iu u R R ＋ 456//R R R =取Ω===860,1,6645R k R k R 。
输出电压变化范围大致是0～5V 。
由于ADC 的转换精度为10,故当输入电压为5V 时，其采样值为1023,根据电桥平衡原理，可得到以下公式：)21(1023750-+•=•t t R R R U N V （1） 其中，N ——ADC 数据寄存器的值，U ——电桥电源电压，0R ——Pt1000在0°C 时的电阻1000Ω。
Pt1000热电阻的阻值按以下公式计算：:)1(20t B t A R R t ⋅+⋅+= （2）Rt ——温度为t 时铂热电阻的电阻值，Ω；t ——温度，℃；0R ——Pt1000在0°C 时的电阻1000Ω。
A ——分度常数，A ＝0.00728B ——分度常数，B ＝-0.000000626用Visual 根据以上公式（1）、（2）生成用N 来查找温度t 的程序表格，其代码如下：Private Sub Pt1000()Me .Cursor = Cursors.WaitCursortxtTab.Clear()Dim U As Integer = 9 '电桥电源电压'热电阻0度时的电阻值Dim Pt1000_R0 As Integer = 1000Dim n As IntegerDim sngT As SingleDim sngRt As SingletxtTab.AppendText("const float Pt1000Tab[]={" & Chr(13) & Chr(10))For n = 0 To 1023sngRt = (10000 * n + 7161000 * U) / (7161 * U - 10 * n)sngT = (-const_A + Sqrt(const_A ^ 2 - 4 * const_B * (1 - sngRt / Pt1000_R0))) / (2 * const_B) If n < 1023 Then txtTab.AppendText(Format(Abs(sngT), "0.0") & ", /* " & n & " */")Else txtTab.AppendText(Format(Abs(sngT), "0.0") & " /* " & n & " */" & Chr(13)& Chr(10) & "};")End IfIf n Mod 5 = 0 ThentxtTab.AppendText(Chr(13) & Chr(10))End IfNexttxtTab.SelectAll()txtTab.Copy()Me .Cursor = Cursors.DefaultEnd Sub生成的程序常数表格（1024个值）部分如下：const float Pt1000Tab[]={0.0, /* 0 */ 0.1, /* 1 */0.2, /* 2 */0.2,……63.4, /* 696 */63.5, /* 697 */……99.3, /* 1022 */99.4 /* 1023 */};2.2 运行状态显示本系统采用一块16×4的字符型液晶模块，这种类型的LCD应用很广泛，其控制驱动主芯片为HD44780及其扩展驱动芯片HD44100（或兼容芯片），少量阻、容元件，结构件等装配在PCB板上而成。
pt100铂电阻说明书
pt100铂电阻说明书【PT100铂电阻说明书】一、产品概述PT100铂电阻是一种温度传感器，广泛应用于各种工业领域中对温度进行测量的需求。
本说明书将为您介绍PT100铂电阻的基本原理、技术参数、使用方法以及注意事项。
二、基本原理PT100铂电阻的温度测量原理是通过铂电阻的电阻值随温度变化而产生的线性关系，实现温度的测量。
随着温度的升高，铂电阻的电阻值也会相应增加，反之亦然。
PT100铂电阻的可靠性和准确性使其成为工业温度测量的首选传感器之一。
三、技术参数1. 电阻值：PT100铂电阻的电阻值为100欧姆，在温度为0℃时，其电阻值为100欧姆。
2. 温度范围：PT100铂电阻的测量温度范围通常为-200℃至600℃，但实际可根据具体需求定制。
3. 线性关系：PT100铂电阻的电阻值与温度呈线性关系。
在标准条件下，每摄氏度的温度变化约对应0.385欧姆的电阻变化。
四、使用方法1. 连接方式：将PT100铂电阻的两端与测量仪器进行连接，确保接触良好并固定牢固。
2. 温度校准：在使用前，建议进行温度校准以确保测量结果的准确性。
使用专用温度校准设备，按照说明进行校准操作。
3. 安装位置：根据具体需求选择合适的安装位置，避免暴露在过高温度或腐蚀性介质中，以免影响传感器的正常使用寿命。
4. 保养维护：定期检查PT100铂电阻的连接状态和电阻值变化，如有异常及时处理或更换。
五、注意事项1. 使用环境：避免将PT100铂电阻使用于超出其额定温度范围的环境中，以免损坏传感器或影响测量准确性。
2. 防护措施：根据实际需求，采取相应的防护措施，如加装防护套管、防水罩等，以延长PT100铂电阻的使用寿命。
3. 注意连接性：在连接过程中，应确保PT100铂电阻与测量仪器的连接稳定可靠，避免接触不良或短路等情况。
4. 避免冲击：PT100铂电阻属于精密仪器，在使用过程中需避免剧烈振动或外部冲击，以免影响其性能。
5. 专业维修：如遇到无法解决的故障或损坏情况，请联系专业技术人员进行维修或更换。
pt100热电阻测量方法
pt100热电阻测量方法
PT100是一种常用的热电阻，其电阻值随温度变化而变化。
以下是一种常见的PT100热电阻测量方法：
1.基本原理：PT100热电阻是根据电阻与温度之间的线性关
系进行测量的。
当PT100暴露在待测温度下时，它的电阻
值会随着温度的变化而变化。
2.使用电桥测量方法：常见的方法是使用电桥电路进行测量。
电桥电路由四个电阻组成：一个已知的电阻（标准电阻）、一个PT100热电阻、一个电阻位调节器和一个电压源。
通
过调节电阻位和测量电压，可以测量PT100的电阻值。
3.温度与电阻值的换算：将测得的PT100电阻值转换为温度
值需要根据特定的温度电阻特性曲线进行换算。
常用的是
PT100的标准IPTS-68国际温标表，其中定义了电阻与温
度的关系。
根据这个表格或校准曲线，可以将测得的电阻
值转换为相应的温度值。
4.注意事项：在进行PT100热电阻测量时，需注意以下几点：
o需要校准PT100热电阻和测量仪器，以保证测量精度；
o注意保护PT100热电阻，避免损坏导致测量结果不准确；
o确保电桥电路的稳定性和准确性；
o注意测量环境的温度变化和其他干扰因素，以避免
误差。
以上是一种常见的PT100热电阻测量方法。
实际应用中，也可以使用其他测量方法，如数字温度传感器和数据采集系统等，根据具体需求选择合适的方法进行测量。
Pt100热电阻测温实验报告
的斜率代替，因此可得
5、迟滞误差
8.6675 − 0.2806 K = 95 − 50 = 0.186376 mv/℃
迟滞指正反行程中输出—输入特性曲线的不重合程度，用最大输出差值
∆max 与满量程输出������������������的百分比来表示，即
δH
=
±
1 2
·
∆������������������ ������������������
60
60
60
60
∑ ������������ = 4350 ， ∑ ������������ = 268.44 ， ∑ ������������������������ = 21768.3 ， ∑ ������������2 = 54625
������=1
������=1
������=1
������=1
所示。
图 1 Pt100 测温模块输出-输入校准曲线
电压/mv
9.00
8.50
8.00
7.50
7.00
6.50
6.00
5.50
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
50
55
60
1正行程
1反行程
65
70
75
80
85
温度/℃
2正行程
2反行程
3正行程
90
95
0.08
95
0.08
0.18
0.19
△max
0.38
-0.54
0.39
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。
pt100铂电阻说明书
pt100铂电阻说明书
一、产品概述
PT100是一种采用铂丝绕制的温度传感器，由于其具有良好的稳定性和线性度，被广泛应用于各种温度测量和控制系统。
本说明书将为您介绍PT100铂电阻的基本原理、使用方法、注意事项以及常见问题解决方案。
二、工作原理
PT100铂电阻的阻值随温度变化而变化，温度升高，阻值增大。
其阻值与温度之间的关系符合PT100分度表，具有很高的线性度。
通过测量PT100的阻值，可以精确地得到相应的温度值。
三、使用方法
1. 安装：将PT100插入测量设备的相应接口，确保连接牢固。
2. 供电：为PT100提供稳定的直流电源，一般采用5V或10V供电。
3. 信号输出：通过测量PT100的阻值，可以得到相应的温度值。
常见的信号输出方式有模拟量输出和数字量输出。
4. 校准：定期对PT100进行校准，以确保测量精度。
四、注意事项
1. 避免PT100在高温环境下长时间工作，以防对传感器造成损坏。
2. 避免在有腐蚀性气体的环境中使用PT100，以防对传感器造成
腐蚀。
3. 定期检查PT100的连接线路，确保线路连接良好。
4. 在使用过程中，应避免对PT100进行剧烈的震动或冲击，以防影响测量精度。
五、常见问题及解决方案
Q：PT100的阻值异常？
A：检查电源是否正常，检查线路是否连接良好，如仍无法解决问题，请联系厂家进行检修。
Q：测量的温度值不准确？
A：检查PT100是否正确安装，检查测量设备的校准是否正确，如仍无法解决问题，请联系厂家进行检修。
Pt100 的高精度测温方法
再插值的方法换算出温度。
3. Pt100 测温原理
Pt100 是电阻式温度传感器，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Pt100 测量温度一般有两种方案：
1.设计一个恒流源通过Pt100 热电阻，通过检测Pt100 上电压的变化来换算出温度；
温度分度表，可以向Pt100 的厂商索要，考虑到单片机的程序存储空间资源和实际的测量精
度要求，并不需要每隔一摄氏度就取一个标定点，根据精度要求选择适当的温度间隔。例如
[5]在-200～650℃范围内每隔5℃标定一个Pt100 的电阻值，即共171 个标定点，分别记作
R[i]，对应的温度记作T[i]，i 取0～170。
T—热力学温度，单位为K。
2、AD590 的测温范围为-55℃～+150℃。
3、AD590 的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V~6V
范围变化，电流T I 变化1mA，相当于温度变化1K。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。
4、输出电阻为710MW。1 AD590的功能及特性
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。
图3 采用恒流源的Pt100 测温方案
4. 提高Pt100 测温精度的方案
图5 插值算法示意图
如图5 所示，采用线性插值算法进行标度变换时，将检测值Rx 通过顺序查表，与标定
PT100传感器精度及检定
热电阻工作原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。
它的主要特点是测量精度高，性能稳定。
其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即Rt=Rt0[1+α（t-t0）]式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。
金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。
热电阻材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电阻种类（1）精密型热电阻：工业常用热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点。
从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
为消除引线电阻的影响一般采用三线制或四线制。
（2）铠装热电阻：铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。
与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装；④使用寿命长。
PT100 铂热电阻测温实验
实验二十四 PT100 铂热电阻测温实验实验知识储备1．铂热电阻工作原理铂热电阻元件作为一种温度传感器，其工作原理是在温度作用下，铂电阻丝的电阻值随着温度的变化而变化。
温度和电阻的关系接近于线性关系，偏差极小且随着时间的增长，偏差可以忽略，具有可靠性好、热响应时间短等优点，且电气性能稳定。
铂热电阻是一种精确、灵敏、稳定的温度传感器。
铂热电阻元件是用微型陶瓷管、孔内装绕制好的铂热电阻丝脱胎线圈制成感温元件，由于感温元件可以做得相当小，因此它可以制成各种微型温度传感器探头。
可用于-200～+420℃范围内的温度。
2．PT100 设计参数PT100 铂电阻A 级在0℃时的电阻值R0=100±0.06 Ω；B 级R0=100±0.12 Ω，PT100铂热电阻各种温度对应阻值见分度表23-1。
PT100R 允许通过的最大测量电流为5mA，由此产生的温升不大于0.3℃。
设计时PT100上通过电流不能大于5mA。
图2-1-1铂电阻的温度特性实验目的1．通过自行设计热电阻测温实验方案，加深对温度传感器工作原理的理解。
2．掌握测量温度的电路设计和误差分析方法。
实验内容1．设计PT100 铂热电阻测温实验电路方案；2．测量PT100 的温度与电压关系，要求测温范围为：室温～65℃；温度测量精度：±2℃；输出电压≤4V，输出以电压V方式记录。
3．通过测量值进行误差分析。
实验步骤1、完成系统方案设计；实验方案初步设定为如下：图2-实验方案电路图电阻阻值计算：考虑图中电路，当铂电阻变化ΔR时，电桥电压：ΔU=E2−R3ER3+R0+ΔR0=EΔR02(R3+R0+ΔR0)，只有当R3取很大时才能保持线性。
故取R3为350欧姆，R1和R2以及电位器选用仪器上的变阻器，通过调整使节点1和节点2对应的电压差为零，这样当铂电阻受温度的影响发生变化时就会引起节点间的电压差，在实验时，考虑到差动放大器可以临时调节放大倍数，所以此处放大器只作为更进一步调节的备用元件。
pt100测温
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-20 0℃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。
传感器参数检定-PT100测温-PT100电阻标定
传感器参数检定—课程设计实验报告学院：机电与信息工程学院年级： 2010级专业：测控技术与仪器摘要本文首先简要介绍铂电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过放大器进行温度信号的转换，将0～300℃温度等价到0～2V电压输出。
本设计采用了四线制铂电阻温度测量电路，通过对电路的设计，减小了测量电路及PT100自身的误差，使温控精度在0℃～300℃范围内准确测量。
关键词：PT100 温度测量仪用放大器AbstractThis article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method, on the basis it describes the design of temperature measurement system based on PT100. In this design, it is use a PT100 platinum resistance as temperature sensor, in order to acquisition the temperature signal, it use of constant-current temperature measurement method and Amplifier, In addition, it designs a clock circuit modules to achieve real-time measurement of temperature.It can still improve the perform used four-wire temperature circuit and reduce the measurement eror.Keywords:PT100 Temperature Measures Instrument amplifier前言热电偶是目前接触式测温中应用十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。
写给电子小白：高精度的PT100测温电路分享
写给电子小白：高精度的PT100测温电路分享PT100 是一种正温度系数的热敏电阻。
说到什么是正温度系数？就必须要结合负温度系数来讲了。
随着温度的升高，电阻的阻值变大，就是正温度系数的热敏电阻，相反，如果随着温度的升高，电阻的阻值变小，就是负温度系数的热敏电阻。
PT100 之所以应用很广泛，不仅是因为它可以测的温度范围宽(零下几十度到零上几百度)，还因为它的线性度非常好。
线性度，说的直白一点就是温度每变化一度，电阻的阻值升高的幅度是基本相同的。
这样，就大大的简化了我们的程序。
不过，PT100 也有它的缺点，就是温度每上升一度，阻值变化太小了，只有0.39 欧姆。
这样就需要硬件上提供高精度低噪声的转换。
网上流传有很多电路，很多电路其实都是不能当作产品用的。
下面给大家提供一种高精度的电路，就是成本有些高，不过品质好。
对于测温电路，其实有很多可以值得研究的地方，小电路有大智慧。
比如，你可以一眼就看出来这个电路不能测零下的温度吗？你可以计算出来这个电路可以测量的温度范围是从多少度到多少度吗？你可以修改这个电路，让它可以测到你所需要的温度范围吗？如果把反相(-IN)和同相(+IN)两条线调换，后果如何？看看，你觉得电路简单，那么上面的问题都可以回答吗？电路解释：越简单的电路，稳定性就越好。
该电路中的四个电阻都需要用0.1%精度的。
电路只用了一个电桥和一个差分放大器。
R2 R3 R4 与PT100 组成电桥电路，REF3030 为电桥电路提供标准的3.00V 电压。
AD623 用一个2K 的放大反馈电阻精确的把电桥的压差放大51 倍。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一Pt100 的高精度测温方法
1.在工业生产过程中，温度一直都是一个很重要的物理参数，温度的检测和控制直接和安
全生产、产品质量、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系，因此在国民经济的各个领域中都受到了人们的普遍重视。
温度检测类仪表作为温度测量工具，也因此得到广泛应用。
由于传统的温度测量仪器响应慢、精度低、可靠性差、效率低下，已经不能适应高速发
展的现代化工业。
随着传感器技术和电子测量技术的迅猛发展，以单片机为主的嵌入式系统
已广泛应用于工业现场，新型的电子测温仪器不仅操作简单，而且精度比传统仪器有很大提高。
目前在工业生产现场使用最广泛的温度传感器主要有热电偶和热电阻，例如铂热电阻
Pt100就是使用最广泛的传感器之一。
2. Pt100 的特性
铂电阻是用很细的铂丝(Ф0.03～0.07mm)绕在云母支架上制成，是国际公认的高精度测
温标准传感器。
因为铂电阻在氧化性介质中，甚至高温下其物理、化学性质都非常稳定，因此它具有精度高、稳定性好、性能可靠的特点。
因此铂电阻在中温(-200～650℃)范围内得到
广泛应用。
目前市场上已有用金属铂制作成的标准测温热电阻，如Pt100、Pt500、Pt1000等。
它的电阻—温度关系的线性度非常好，如图1所示是其电阻—温度关系曲线，在-200～650℃温度范围内线性度已经非常接近直线。
铂电阻阻值与温度的关系可以近似用下式表示：
在0～650℃范围内：
Rt =R0 (1+At+Bt2)
在-190～0℃范围内：
Rt =R0 (1+At+Bt2+C(t-100)t3)
式中A、B、C 为常数，
A=3.96847×10-3；
B=-5.847×10-7；
C=-4.22×10-12；
图1 Pt100 的电阻—温度关系曲线
Rt 为温度为t 时的电阻值；R0 为温度为0℃时的电阻值，以Pt100 为例，这种型号的铂
热电阻，R0 就等于100Ω，即环境温度等于0 度的时候，Pt100 的阻值就是100Ω。
当温度变化的时候，Pt100 的电阻也随之变化，通过以上电阻-温度表达式便可以计算出相对应的
温度。
在实际应用中，一般使用单片机来进行温度的计算，由于该表达式比较复杂，用单片机处理
这样的计算过程，将会占用大量的资源，程序的编写上也相当复杂，所以一般采用先查表，
再插值的方法换算出温度。
3. Pt100 测温原理
Pt100 是电阻式温度传感器，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Pt100 测量温度一般有两种方案：
1.设计一个恒流源通过Pt100 热电阻，通过检测Pt100 上电压的变化来换算出温度；
2.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。
两种方案的区别只在于信号获取电路的不同，其原理上基本一致，如图 2 所示。
图2 Pt100 测温原理
如图3 所示，是以华邦的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。
图3 采用恒流源的Pt100 测温方案
4. 提高Pt100 测温精度的方案
4.1 通过改善Pt100 接线方式对误差进行补偿
铂热电阻的使用，一般有三种接法，分别是二线制接法、三线制接法和四线制接法,如图4 所示，不同的接法适应于不同的精度要不求。
1.二线制接法：如图4(a)所示，这种接法不考虑Pt100 电缆的导线电阻，将A/D 采样端
与电流源的正极输出端接在一起，这种接法由于没有考虑测温电缆的电阻，因此只能适用于测温距离较近的场合。
2.三线制接法：如图4(b)所示,这种接法增加了用于A/D 采样的补偿线，三线制接法消
除了连接导线电阻引起的测量误差，这种接法适用于中等测温距离的场合。
3.四线制接法：如图4(c)所示，这种接法不仅增加了A/D 采样补偿线，还加了一条A/D
对地的补偿线，这样可以近一步的减小测量误差，可以用于测温距离较远的场合。
如果只从精度上考虑，采用四线制接法效果最好。
4.2 通过对采样信号进行滤波减小随机误差
由于外界干扰或某些不可预知的因素，模拟量在受到干扰后，经A/D 转换后的结果偏
离了真实值，可能会出现一些随机的误差，如果只采样一次，无法确定结果是否可信。
必须通过多次采样得到一个A/D 转换的数据序列，通过软件算法处理后才能得到一个可信度较
高的结果。
这种方法就是数字滤波。
图5 去极值平均滤波程序流程图滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制（或大为衰减）无用频率信号的电子装
置，可分为模拟滤波器和数字滤波器。
模拟滤波器是主要采用R、L、C 等无源器件组成的
滤波电路或由运放和R、C 组成的有源滤波器。
而数字滤波则是采用软件算法实现滤波的。
数字滤波的前提是对同一数据进行多次采样，在单片机系统中一般有以下几种方法：
1.中值滤波：一般采样5、7 次，排序后取中间值。
2.算术平均滤波：一般采样8 次，求平均值。
3.去极值平均滤波：去掉最大最小值后求平均值一般采样10、12 次。
4.加权平均滤波：各加权系数之和为1。
5.滑动平均滤波：本次采样值和前n 次采样值求平均。
数据滤波方法选用要视现场环境和被测对象而定，在本系统中采用的是去极值均值滤
波，算术平均滤波不能将明显的脉冲干扰或粗大误差消除，只能将其影响削弱。
因明显干扰或粗大误差使采样值远离其实际值，可以比较容易地将其剔除，不参与平均值计算，从而使平均滤波的输出值更接近真实值。
以去极值平均滤波为例，程序流程图如图 5 所示。
算法原理如下：对于温度信号对应的
电压采样值，连续采样n 次，将其累加求和，同时找出其中最大值和最小值，再从累加和中
减去最大值和最小值，按n-2 个采样值求平均，即有效采样值。
4.3 通过插值算法校正Pt100 的非线性度
由Pt100 的特性可知，虽然Pt100 的线性度比较好，但是由于其温度—电阻函数关系并
非线性，用单片机运算则占用资源和时间都比较多。
通常采用查表和线性插值算法进行标
度变换的方法计算出温度，不仅运算快、占用单片机内部资源少，而且可以一定程度上对
Pt100 进行线性化校正，从而达到非常精确的测温效果。
要查表首先要在单片机的ROM 区建立一个电阻—温度分度表，在检测值的范围内均匀选择若
干个标定点，标定的点数越多则表格越大，对系统的描述也越精确。
Pt100 的铂电阻
温度分度表，可以向Pt100 的厂商索要，考虑到单片机的程序存储空间资源和实际的测量精
度要求，并不需要每隔一摄氏度就取一个标定点，根据精度要求选择适当的温度间隔。
例如
[5]在-200～650℃范围内每隔5℃标定一个Pt100 的电阻值，即共171 个标定点，分别记作
R[i]，对应的温度记作T[i]，i 取0～170。
图5 插值算法示意图
如图5 所示，采用线性插值算法进行标度变换时，将检测值Rx 通过顺序查表，与标定
点R[i]比较，确定区间R[i] <Rx<R [i+1]，然后进行线性插值算法求得温度值Tx：
Tx=T[i]+ ((Rx-R[i])/( R[i+1]-R[i]))* (T[i+1]-T[i])
因为是每隔5℃标定一个电阻值，所以T[i+1]- T[i]=5，即：
Tx=T[i]+5*(Rx-R[i]/R[i+1]-R[i])
［举例］：现经A/D 采样和滤波得Pt100 的电阻值为Rx=112.68Ω，求此时实测对象的温
度Tx。
解：已知查Rx=112.68Ω，
表得 R[46]<Rx<R[47],
R[46]＝111.67Ω，R[47]＝113.61Ω,
T[46]=30℃,
代入式2 得：
Tx=T[46]+5*(Rx-R[46])/(R[47]-R[46])=30+5*(112.68-111.67)/(113.61-111.67)=32.60
答：此时实测对象的温度Tx 为32.60℃。