pt温度检测电路
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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。
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。
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 。
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。
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。