pt100温度测量PPT

1、Pt100热电阻的测温电路 主要内容(1)桥式测温电路 (2)设计及调试注意点(3)调理电路的结构调理电路的结构(4)调理电路参数调理电路参数 (5)低通滤波器参数低通滤波器参数 (1)桥式测温电路v桥式测温的典型应用电路如图 2所示（图 1和图 2均为桥式电路，分别画出来是为v了说明两线制接法和三线制接法的区别）。v测温原理：电路采用 TL431和电位器 VR1调节产生 4.096V的参考电源；采用 R1、vR2、VR2、Pt100构成测量电桥（其中 R1R2，VR2为 100精密电阻），当 Pt100的v电阻值和 VR2的电阻值不相等时，电桥输出一个 mV级的压差信号，这个压差信号经v过运

2、放 LM324放大后输出期望大小的电压信号，该信号可直接连 AD转换芯片。差动v放大电路中 R3R4、 R5R6、放大倍数R5/R3，运放采用单一 5V供电。（1.1）测温电桥 二线制 图2 v拓扑结构拓扑结构v关键电阻选择关键电阻选择vPt100的最大电流的最大电流(2)设计及调试注意点v1.幅度调整 R1和 R2的电阻值可以改变电桥输出的压差大小；v2.改变 R5/R3的比值即可改变电压信号的放大倍数，以便满足设计者对温度范围v的要求v3.放大电路必须接成负反馈方式，否则放大电路不能正常工作v4.VR2也可为电位器，调节电位器阻值大小可以改变温度的零点设定，例如 Pt100v的零点温度为

3、0，即 0时电阻为 100，当电位器阻值调至 109.885时，v温度的零点就被设定在了 25。测量电位器的阻值时须在没有接入电路时调v节，这是因为接入电路后测量的电阻值发生了改变。v5.理论上，运放输出的电压为输入压差信号放大倍数，但实际在电路工作时测v量输出电压与输入压差信号并非这样的关系，压差信号比理论值小很多，实际v输出信号为v4.096*(RPt100/(R1+RPt100)- RVR2/(R1+RVR2v)v（1）v式中电阻值以电路工作时量取的为准。（2.1）测温电桥的改进测温电桥电路改进（三线制）测温电桥电路改进（三线制）（2.2）调理电路设计 电桥的正电源必须接稳定的参考基准，

4、因为如果直接 VCC的话，当网压波动造成 VCC发生波动时，运放输出的信号也会发生改变，此时再到以 VCC未发生波动时建立的温度-电阻表中去查表求值时就不正确了，这可以根据式（1）进行计算得知。 (3) 确定调理电路的结构确定调理电路的结构 (4)确定调理电路参数确定调理电路参数R1R7、C1、C2(设设R1=R3，R4=R5，R6=R7)v v由PT100的TRT的关系（即温度与电阻的关系）可知，当温度变化0.1时，RT的变化值RT约为0.04，电桥测温电路输出电压变化值V0.1为 61241 2uRRARR31231()()TTCCTTRSRRVVRSRSRSRR VCC为3.3V，在01

5、00范围内，当T=100时，RT138.5，V0.1最小，即V0.10.23202mV；AD转换器能够识别的最小输入电压Vinmin为 30231()TCCTRSRVVRSRSRSR0.11012()()TTTCCTTTRRRVVVVRSRRRSRmin103.226mV(21)REFinVVv由以上分析可以看出，如果信号不放大，A/D转换器将不能识别V0.1。因此必须对测温电桥的输出电压放大，其最小放大倍数Aumin为 vA / D 满 负 载 时 （ 输 出 F F F F H ） ，Vinmax=VREF；当温度为100时，PT100的阻值RT138.5，设RS3=RT0=100（RT0

6、为0时PT100的阻值），则有V1000.08071V。 minmin0.1min3.226 V=140.232.2 VinumVAVmv调理电路的最大放大倍数Aumax为 v因此，调理电路总的电压放大倍数Au应满足14Au40.9。实际应用中。考虑到放大电路的稳定性，综合各方面的因素，取调理电路总的电压放大倍数Au=31。 maxmax1003.3V=40.90.08072VinuVAVv将Au代入放大倍数公式，考虑到电阻的标称值，令R2=1k，R1=R3，v则有R1=R3=15k，取标称值R1=R310k。vR4=R5=R6=R7=1K。v（5）低通滤波器参数的确定）低通滤波器参数的确定v

7、U1、R1、R2、R3、C1、C2等组成有源低通滤波器，它们用于滤除工频信号的干扰，同时必须满足ADC采样定理（即乃奎斯特采样定理）。由于温度信号为直流信号，考虑到滤波效果，取低通滤波器的截止频率均为fc=10Hz。令C1=C2，则有 12111.592 ( F)2cCCR fv（5）低通滤波器参数的确定）低通滤波器参数的确定vU1、R1、R2、R3、C1、C2等组成有源低通滤波器，它们用于滤除工频信号的干扰，同时必须满足ADC采样定理（即乃奎斯特采样定理）。由于称重信号为直流信号，AD7798的采样率可设置为33.3Hz，考虑到滤波效果，取低通滤波器的截止频率均为fc=10Hz。令C1=C2，则有 v取标称值C1=C2=2F。12111.592