PT100AD采样电路和调试经验详谈

PT100温度传感器是基于铂的电阻温度特性制造的，其测量精度高、适用温度范围广，并且在中温范围内具有良好的重复性和稳定性。PT100广泛用于需要高精度测量的应用中，尤其是工业测量，其温度范围可达-200℃到650℃。在设计PT100采样电路时，必须考虑到电阻值与温度成非线性的特性，这就需要通过线性校正来补偿非线性误差。 校正方法分为模拟电路校正和微处理器数字化校正。模拟电路校正采用模拟电路如分压器、运算放大器等进行，但精度不高，容易受温度漂移影响。而数字化校正则在微处理器中通过算法校正，利用非线性补偿算法或查表法，将电阻值转换为温度值，通常需要存储在EEPROM中，而且需要对AD采样得到的数字值进行处理，获得精确的温度读数。 PT100有常用的两线制和三线制接法。三线制接法通过在桥臂两侧采用相同的导线长度，从而消除了导线电阻造成的误差。在电桥式测温电路中，将PT100、参考电阻和电位器一起构成测量电桥，电桥平衡时输出为零，不平衡时产生毫伏级电压信号，经过放大后可以直接连接AD转换器。设计时要注意电阻值的选择、放大倍数的设置、负反馈的应用以及电源稳定性的保障。例如，电桥中同幅度电阻R1和R2的调整会影响压差的大小，而电阻R5和R3的比值则决定了放大倍数。此外，电桥的正电源必须接稳定的参考基准，避免网压波动对测量结果的影响。 在恒流源式测温电路中，基准电压源产生稳定的4.096V电压，并通过运算放大器转换为恒定的电流源。当这个恒流源流过PT100时，根据PT100的电阻值产生相应的压降，该压降再被放大器放大后输出。设计时需要注意恒流源的电流大小不应太大，以免由于PT100自身发热导致的温度测量误差。此外，运放的供电方式、电阻值的选取等对电路的性能也有影响。 总体来说，PT100温度传感器在实际应用中需配合准确的电路设计和调试，以确保测温精度和稳定性。无论是采用桥式电路还是恒流源电路，都必须严格控制电路参数，如电阻匹配、放大倍数、供电稳定性等，以及在设计过程中需要注意避免各种干扰，如温度漂移、电源波动等，以获得准确的温度读数。这些调试经验和设计注意事项对于从事温度测量和传感器应用的工程师来说是十分宝贵的实践知识。