pt100测温电路设计报告

传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。

随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集——传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在。

从20世纪80年代起，逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”，各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。

传感技术已成为重要的现代科技领域，传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。

温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。

由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生随着现代电子技术的发展，对温度的测控技术提出了更高的要求。

PT100铂热电阻温度传感器具有精度高，稳定性好等优点，测温范围为-200～650℃，使用非常方便，广泛用于电力、石油、化工、建材等行业的过程监控系统中，而且被制成各种标准温度计。

前言 (3)第一章绪论 (5)1.1温度传感器发展 (5)1.2P T100的简介 (7)第二章设计内容 (9)2.1制作P CB原理图 (9)2.2制作镜像图 (9)2.3制作电路板 (11)第三章调试电路板 (12)3.1调试电路板 (12)3.2测量并记录结果 (12)第四章总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)第一章绪论1.1 温度传感器发展1传感器的概述科学技术离不开测量。

测量的目的就是要获得被测对象的有关物理或化学性质的信息，以便根据这些信息对被测对象进行评价或控制，完成这一功能的器件就我们称之为传感器。

传感器是信息技术的前沿尖端产品，被广泛用于工农业生产、科学研究和生等领域，尤其是温度传感器，使用范围广，数量多，居各种传感器之首。

《传感器原理及应用》基于PT100温度传感器的温度测量电路设计实验报告1.实验功能要求了解铂热电阻的特性与应用；熟悉铂热电阻测温电路；利用P100铂电阻测量温度源的温度；记录温度与测量电路电压输出数据2.实验所用传感器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(650℃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管等保护管内构成。

在0-650℃以内。

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。

3.实验电路PT100铂电阻测温电路经验P100电压采集放大电路:前半部分是4.096V恒压源电路，然后是一个桥式电压采样电路，后面是一个电压放大电路。

一、4.096V恒压源电路因Vref=2.5V，故有4.096=(1+R1/R2)*2.5，得出R1/R2=1.6384，可以通过调节滑动变阻器实现。

二、桥式电压采样电路这是一个桥式电压采样电路，其原理是将V2作为参考电压，通过V1的变化去得到一个相对的电压数值，这样就能得到PT100的电阻数值，从而得到当前温度数值。

其中相对数值是通过R7去调节，可以是任意，其R7的主要作用还是在校准温度使用。

根据项目需要，现在使用的R7的阻值是138.5002Ω，也就是PT100在100摄氏度是的温度数值。

三、电压放大电路分析电路:1根据"虚断"原则，流过R3和R8电流相等(V1-Vx)/R3=Vx/R82根据“虚断"原则，流过R6和R1电流相等(V2-Vout)/(R6+R1)=(V2-Vy)/R6 3根据"“虚短"原则，Vy=Vx4根据这3个公式得出:11V1-10V2=Vout理想要的数值是10倍的放大倍数，但是现在在输出端多了减了V1，根据模拟的数值可知，V1的取值范围是0.215-0.36835241646对应温度范围是44.032- 75.43。

Pt100测温电路设计综述【一】1mA 电流源的设计两路镜像电流源电路图由图中数据参与数据计算：参考电流Ir 为CC BE CC r r r U U U I R R -=≈由于三管得e 结连在一起，因此IB 相同，I c 也相同，由图可知232122c c c r BI r I I I I I I β==-=-因此可得：12312rc c I I I ββ==+通过软件模拟：所需元器件小结：１.１：三极管２Ｎ３７０７，三只１.２：电阻11.3千欧１.３：电源12伏【二】仪用放大器的设计仪用放大器电路如下图所示：现所设计的仪用放大器是三运放结构，如上图。

它是由运放U1，U2按通向输入接法组成第一级查分放大电路，运放U3组成第二级差分放大电路。

在第一级电路中，Vi1,Vi2分别加到A1和A2的同向端，Rg和R5、R6组成的反馈网络，引入了负反馈。

由A1、A2虚短可得Vi1=V2；Vi2=V3； 1又由A1、A2虚断可得2又由A3虚断可得；整理得 3；整理得 4由A3虚短可得V5=V6； 5则由3.3式、3.4式和3.5式可得整理后可得6在上式中，如果我们选取电阻满足的关系，则输出电压可化简为7根据式3.2和3.7我们可以得到8通过软件模拟该部分所使用元器件小结：电源0.1伏电阻10千欧3个、45千欧2个、50千欧、100千欧电容30pF1个、100pF2个放大器LM108AD 2个LM108J8/883 1个【三】反相加法器设计反相加法器电路设计图如下：5V 校正-5v 输入使用反相比例放大器构成反相相加器。

因为运放开环增益很大，且引入并联电压负反馈。

11111i i u u u i R R ∑-==122222i i u u u i R R ∑-==2又因为是理想运算放大器，'0i i i -==，即运放输入端不索取电流，所以反馈电流f i 为12f i i i =+ 301212f f f f i i R R u i R u u R R =-=--4若12R R R==，则012()f i i R u u u R=-+ 5可见，实现了信号相加的功能，这种相加器的优点是利用了运放的虚地特性，使各信号源之间互不影响。

基于PT100智能温度测量仪表的软件电路设计目录前言 (2)第1章智能温度测量仪表方案设计与论证 (3)1.1 功能与要求 (3)1.2 方案论证与比较 (3)1.3 方案的确定 (4)第2章智能温度测量仪表的硬件设计 (5)2.1 系统硬件框图如图1所示 (5)2.2 温度采集与放大电路的设计 (5)2.3 A/D转换电路的设计 (6)2.4单片机最小系统的设计 (7)2.5人机接口电路的设计 (7)第3章软件设计 (9)3.1 主流程图的设计 (9)3.1.1上位机程序流程图的设计 (9)3.1.2、下位机主程序流程图的设计 (10)3.2 A/D转换程序流程图的设计 (11)3．3 数据通信子程序的设计 (12)3.3.1 串口发送数据程序流程图的设计 (12)3.3.1 串口发送数据程序流程图的设计 (13)3.4 键盘/显示子程序流程图的设计 (14)3.5 蜂鸣器报警子程序流程图的设计 (15)第4章温度控制系统的安装与调试 (16)4.1 硬件调试 (16)4.1.1. 安装 (16)4.1.2.调试 (16)4.2 软件调试 (16)4.3 系统整体调试 (16)第5章设计体会与小结 (17)参考文献 (18)附录 (19)前言本课程设计是一个应用比较广泛的温控系统，知识的综合性比较强，但实际上不难，主要有四部分内容组成，第一章，论述其功能，通过方案的比较，确定最终方案，第二章简单的对硬件部分进行阐述，第三章重点的论述软件实现其功能部分，第四章对实际电路进行调试，第五章总结此次课程设计的心得体会。

此温控系统是基于AT89C51单片机对温度进行控制的，采用PT100温度传感器采集温度数据，通过仪用放大器将温度信号放大，然后再送入A/D转化器，将模拟信号转变成便于单片机处理的数字信号，当所采集到的温度值大于设定的阀值时，可在PC上进行告警提示，并通过串口向单片机发送指令，单片机收到指令后控制蜂鸣器发音。

三线制pt100热电阻测温电路的设计以三线制PT100热电阻测温电路的设计为标题，本文将详细介绍该电路的设计原理、组成部分以及工作原理。

一、设计原理三线制PT100热电阻测温电路是一种常用的温度测量电路，其基本原理是利用PT100热敏电阻的温度特性来测量被测温度。

PT100热敏电阻是一种铂电阻，其电阻值随着温度的变化而变化，具有较高的精度和稳定性。

二、组成部分1. PT100热敏电阻：PT100热敏电阻是测温电路的核心元件，其电阻值与温度成正比，通常采用铂电阻材料制成。

2. 增加电阻：为了提高电路的灵敏度和测量范围，通常在PT100热敏电阻前串联一个固定电阻，使电路的总电阻变化更大。

3. 恒流源：为了保持电路中的恒定电流，通常在电路中加入一个恒流源，保证电流的稳定性。

4. 运放：为了放大电路中的微弱信号，通常在电路中加入一个运放，以提高电路的灵敏度和抗干扰能力。

5. A/D转换器：为了将模拟信号转换为数字信号，通常在电路中加入一个A/D转换器，以便通过数字方式读取温度值。

三、工作原理1. 恒流源通过PT100热敏电阻和增加电阻形成一个电桥电路，使电流通过PT100热敏电阻。

2. PT100热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，从而使电桥电路产生不平衡电压。

3. 运放对电桥电路的不平衡电压进行放大，输出一个与温度成正比的电压信号。

4. A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，通过数字方式读取并显示温度值。

四、电路设计注意事项1. 选择合适的PT100热敏电阻：根据被测温度范围选择合适的PT100热敏电阻，确保其电阻值变化在合适的范围内。

2. 确保电路的稳定性：恒流源和运放的选择要保证电路的稳定性，避免温度变化对测量结果的影响。

3. 抗干扰能力：合理布局电路，采取屏蔽措施，提高电路的抗干扰能力，避免外界干扰对测量结果的影响。

4. 温度补偿：由于PT100热敏电阻的温度特性并非完全线性，为了提高测量的准确性，可以进行温度补偿，校正测量结果。

pt100测温电路设计方案
设计pt100测温电路的方案可以分为以下几个步骤：
1. 确定电源电压：首先确定电路的供电电压，一般情况下，
pt100测温电路常使用5V的电源供电。

2. 构建电桥电路：为了提高测温的精度，可以使用电桥电路来测量pt100的阻值变化。

电桥电路主要包括一个pt100传感器
和三个固定阻值的电阻。

电桥电路一般采用Wheatstone电桥。

3. 选择运放：为了放大pt100传感器的微小信号，一般使用运
放进行信号放大。

选择合适的运放需要考虑其增益、带宽、输入偏置电流等参数。

4. 温度转换：将pt100的阻值变化转换为温度值。

一般采用前
端运放进行小信号放大，后接一个模数转换器（ADC）将模
拟信号转换为数字信号，再通过数值计算将数字信号转换为实际温度值。

5. 界面显示：最后将测到的温度值通过显示器或者其他外设进行显示。

值得注意的是，设计pt100测温电路时需要考虑传感器的供电
方式、电路的抗干扰能力、运放的选择等因素，以保证测量的准确性和可靠性。

目录一、任务 (2)二、原理 (2)2.1基本原理 (2)2.2设计方案 (3)2.3原理框图 (3)三、内容 (4)3．1参数计算 (4)3．2器件选择 (5)3．3 电路图 (6)3. 4 测试数据及分析 (6)四、心得体会和建议 (7)pt100热电阻传感器测温电路一、任务1．了解并且动手制作pt100热电阻传感器2．可以熟练的使用pt100热电阻传感器测量温度的变化。

3．了解pt100热电阻传感器的工作原理及其使用方法。

4．学习pt100热电阻传感器的应用。

二、原理2.1基本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。

其中铂热电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。

热电阻的测温原理是导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。

热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铜和铂，铂属贵重金属,具有耐高温、温度特性好、使用寿命长等特点,因而得到广泛应用。

表2-1 电阻PT100分度表由表可见，阻值与温度之间的关系是非线性,即:Rt = R0 ( I +αt +βt2 ) ( t在0～630℃之间)式中: Rt —铂热电阻的电阻值,Ω; R0 —铂热电阻在0℃时的电阻值, R = 100Ω; α—一阶温度系数,α= 3.908 ×10 -3 ( ℃) β—二阶温度系数,β= 5.802 ×10 -7 ( ℃) 在实际测温电路中,测量的是铂电阻的电压量,因而需由铂热电阻的电阻值推导出相应的电压值与温度之间的函数关系,即Ut = f (Rt ) = f[ f ( t) ]2.2设计方案铂热电阻测温电路的总体方案为:依据铂热电阻阻值的测量从而计算出(测量)实际的温度。

为了提高测量精度,减少误差,采用三导线单臂电桥测量,测量电压是毫伏级。

为此测量电压必须经过放大器放大后,才能输入到微机A /D或V /F 部分进行计算机处理,从而实现微机数字化温度测量,提高测温的准确性.2.3原理框图PT100测温电路由输入电路、单臂电桥测量电路、运算放大电路、输出电路四部分构成，其原理框图如图2—1所示：图2—1 PT100测温电路原理框图三、 内容3．1参数计算1.R0、R1、RT 构成桥式电路，如图3—1所示：图3—1 三线制接法2.差动放大电路如图3—2所示：图3—2单臂电桥单臂电桥的输出电压为：()()0111R R R R RR E t out ++∆⨯=图3—3 放大电路运算放大电路放大倍数：1.71827=++=R VR R G3．2器件选择1. 差动放大器OP-07 1个2.电阻100Ω 3个 ；1k Ω 1个；5.1k Ω 1个；1 k Ω 3个；2 k Ω 1 个3. 电容1uf 1个4. 热电阻Pt100 1个5. 电位器 2个6. 10V 直流稳压电源7. 导线若干3．3 电路图图2 pt100热电阻传感器原理图3. 4 测试数据及分析表3—1 试验数据2结果分析：测量出的电压输出值与其理论值有些出入，分析原因可能及改进方法有以下几点：（1）.在万用表测量其输出电压时，不同的时刻读到的值不同，造成一定误差。

传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。

随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集——传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在。

从20世纪80年代起，逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”，各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。

传感技术已成为重要的现代科技领域，传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。

温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。

由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生随着现代电子技术的发展，对温度的测控技术提出了更高的要求。

PT100铂热电阻温度传感器具有精度高，稳定性好等优点，测温范围为-200～650℃，使用非常方便，广泛用于电力、石油、化工、建材等行业的过程监控系统中，而且被制成各种标准温度计。

前言 (3)第一章绪论 (5)1.1温度传感器发展 (5)1.2P T100的简介 (7)第二章设计内容 (9)2.1制作P CB原理图 (9)2.2制作镜像图 (9)2.3制作电路板 (11)第三章调试电路板 (12)3.1调试电路板 (12)3.2测量并记录结果 (12)第四章总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)第一章绪论1.1 温度传感器发展1传感器的概述科学技术离不开测量。

测量的目的就是要获得被测对象的有关物理或化学性质的信息，以便根据这些信息对被测对象进行评价或控制，完成这一功能的器件就我们称之为传感器。

传感器是信息技术的前沿尖端产品，被广泛用于工农业生产、科学研究和生等领域，尤其是温度传感器，使用范围广，数量多，居各种传感器之首。

PT100铂热电阻测温实验(预习报告)一、实验原理1.铂热电阻工作原理铂热电阻的电阻值可以随温度而上升，因而可以用来测量温度。

铂电阻用来测量温度有很多其它金属所无法比拟的优点：温度和电阻的关系接近于线性关系，偏差极小，且性质稳定，不随时间和化学环境的变化而有明显的变化，可靠性好，热响应时间短。

PT100铂热电阻是指该电阻在0摄氏度的时候电阻值为100欧。

2.实验设计电路目前使用铂热电阻测量温度的主要方法有电桥式和恒流源式，目前用于气象温度测量的主要是恒流源式的方法。

因为本实验的目的主要在于探究铂电阻在测温中的应用，所以在这里我把两种方案都讨论一下。

首先是恒流源式的铂电阻测温电路，其基本原理如图1所示图1恒流源式铂电阻测温电路恒流源与铂电阻组成电流回路，放大器和铂电阻组成电压回路。

电流回路中的电流是恒定的，当铂电阻的电阻值随温度发生变化时，其两端的电压会发生相应的变化，放大器是输入阻抗极大的集成电路，因此电压回路中的电流极小，铂电阻两端的电压可以经过很长的导线传输而几乎没有损失，消除了导线电阻的影响，放大器的输出经过A/D转换器即可转换为相应的数字信号。

在这种检测电路中，对恒流源以及A/D转换电路参考电压的准确度和稳定性要求比较高，会给最后的温度测量带来一定的误差。

如图2 所示为我设计的恒流源图2我设计的恒流源1该恒流源输出可调，可以控制测量系统的灵敏度，输入输出关系为I out =V in −0.7R 1推导过程：由于运算放大器处于深度负反馈状态，所以有Vin=V1，三极管上压降大约为0.7V ，所以V2=Vin -0.7，由此流过电阻的电流为I e =V in −0.7R 1由于三极管的射极电流和集电极电流大致相等，所以有I out ≈I e =V in −0.7R 1上图所示的电路中输入电压在10V 的时候，输出电流为5mA 。

虽然上图中所示电路较为精确，不过因为输出没有接地，所以电压是浮空的。

常用电路图R2、R3、R4 和Pt100 组成传感器测量电桥，为了保证电桥输出电压信号的稳定性，电桥的输入电压通过TL431 稳至2.5V。

从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。

电桥的一个桥臂采用可调电阻R3，通过调节R3 可以调整输入到运放的差分电压信号大小，通常用于调整零点。

放大电路采用LM358 集成运算放大器，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，放大电路采用两级放大，如图 5.1 所示，前一级约为10 倍，后一级约为3倍。

温度在0~100 度变化，当温度上升时，Pt100 阻值变大，输入放大电路的差分信号变大，放大电路的输出电压Av 对应升高。

注意：虽然电桥部分已经经过TL431 稳压，但是整个模块的电压VCC 一定要稳定，否则随着VCC 的波动，运放LM358 的工作电压波动，输出电压Av 随之波动，最后导致A/D 转换的结果波动，测量结果上下跳变。

铂热电阻阻值与温度关系为：式中，A=0.00390802；B=-0.000000580；C=0.0000000000042735。

可见Pt100 在常温0~100摄氏度之间变化时线性度非常好，其阻值表达式可近似简化为：RPt=100（1+At），当温度变化1 摄氏度，Pt100 阻值近似变化0.39 欧。

Pt100 的分度表（0℃~100℃）程序处理一般在使用PT100 的温度采集方案中，都会对放大器LM358 采集来的模拟信号A V进行温度采样，即进行A/D 转换。

A/D 处理包括两方面内容，一是A/D 值的滤波处理，二是A/D 值向实际温度转换。

由于干扰或者电路噪声的存在，在采样过程当中会出现采样信号与实际信号存在偏差的现象，甚至会出现信号的高低波动，为了减小这方面原因造成的测量误差，在实际采样时采样18 个点，然后再除去其中偏差较大的两个点，即一个最大值和一个最小值，再对剩余的16 个点取均值，这样得到的A/D 转换结果比较接近实际值。

『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。

常用电路图R2、R3、R4 和Pt100 组成传感器测量电桥，为了保证电桥输出电压信号的稳定性，电桥的输入电压通过TL431 稳至2.5V。

从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。

电桥的一个桥臂采用可调电阻R3，通过调节R3 可以调整输入到运放的差分电压信号大小，通常用于调整零点。

放大电路采用LM358 集成运算放大器，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，放大电路采用两级放大，如图 5.1 所示，前一级约为10 倍，后一级约为3倍。

温度在0~100 度变化，当温度上升时，Pt100 阻值变大，输入放大电路的差分信号变大，放大电路的输出电压Av 对应升高。

注意：虽然电桥部分已经经过TL431 稳压，但是整个模块的电压VCC 一定要稳定，否则随着VCC 的波动，运放LM358 的工作电压波动，输出电压Av 随之波动，最后导致A/D 转换的结果波动，测量结果上下跳变。

铂热电阻阻值与温度关系为：式中，A=0.00390802；B=-0.000000580；C=0.0000000000042735。

可见Pt100 在常温0~100摄氏度之间变化时线性度非常好，其阻值表达式可近似简化为：RPt=100（1+At），当温度变化1 摄氏度，Pt100 阻值近似变化0.39 欧。

Pt100 的分度表（0℃~100℃）程序处理一般在使用PT100 的温度采集方案中，都会对放大器LM358 采集来的模拟信号A V进行温度采样，即进行A/D 转换。

A/D 处理包括两方面内容，一是A/D 值的滤波处理，二是A/D 值向实际温度转换。

由于干扰或者电路噪声的存在，在采样过程当中会出现采样信号与实际信号存在偏差的现象，甚至会出现信号的高低波动，为了减小这方面原因造成的测量误差，在实际采样时采样18 个点，然后再除去其中偏差较大的两个点，即一个最大值和一个最小值，再对剩余的16 个点取均值，这样得到的A/D 转换结果比较接近实际值。

三线制pt100热电阻测温电路的设计三线制PT100热电阻是一种常用的温度传感器，广泛应用于工业自动化控制领域。

本文将围绕三线制PT100热电阻测温电路的设计展开讨论，包括其原理、电路设计和性能优化等方面。

一、原理三线制PT100热电阻的原理基于金属的温度特性，当热电阻与金属导线连接后，通过测量导线的电阻值来间接测量温度。

PT100的“100”代表其在0℃时的电阻值为100欧姆。

三线制的设计是为了消除导线电阻对温度测量的影响，提高测量的准确性。

二、电路设计三线制PT100热电阻测温电路的设计主要包括电源电压选择、电流源设计、电压测量和温度转换等几个方面。

1. 电源电压选择：根据PT100的特性，通常选择2.5V或3.3V作为电源电压。

较低的电源电压可以减小电路功耗，但同时也会影响测量精度。

2. 电流源设计：为了提供稳定的电流源，常用的设计是采用稳压电流源。

稳压电流源能够根据温度变化自动调整电流，从而保证测量的准确性。

3. 电压测量：为了测量PT100的电阻值，需要将电阻值转换为电压信号。

常用的方法是采用电桥电路进行测量，通过调整电桥的电阻比例使得电桥平衡，然后测量平衡时的电压信号。

4. 温度转换：将测量得到的电压信号转换为温度值。

通常使用微处理器或专用的温度转换芯片来完成这一过程，通过查表或计算公式将电压信号转换为对应的温度值。

三、性能优化为了提高三线制PT100热电阻测温电路的性能，可以从以下几个方面进行优化。

1. 电源稳定性：选择稳定的电源电压，并采用电源滤波和稳压电路来提高电源的稳定性，减小电源噪声对测量结果的影响。

2. 电流源精度：选择精度较高的稳压电流源，保证电流源的稳定性和准确性，避免电流源漂移对测量结果的影响。

3. 电桥平衡：调整电桥的电阻比例，使得电桥平衡时的电压信号最大化，提高测量的灵敏度和准确度。

4. 温度转换精度：选择合适的温度转换芯片，校准转换芯片的参数，保证转换的准确性。

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：，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。

通过调零以及放大倍数的调整，使得实验的数据满足本实验的要求，温度变化一度时电压变化约在0.08v左右。