基于恒流源驱动的热电阻测温电路系统的设计与研究

热敏电阻温度计设计实验报告热敏电阻温度计设计实验报告引言：温度是我们日常生活中非常重要的一个物理量，它直接影响着我们的生活质量和健康状况。

因此，准确测量温度是科学研究和工程应用中的一个重要问题。

本文将介绍热敏电阻温度计的设计实验，通过实验验证其温度测量的准确性和稳定性。

一、热敏电阻的原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻元件。

其工作原理是基于材料的温度系数，即温度变化会导致材料电阻值的变化。

常见的热敏电阻材料有铂、镍、铜等。

在本实验中，我们选用了铂作为热敏电阻材料。

二、实验装置本实验使用了以下装置和元件：1. 热敏电阻：选用了铂热敏电阻，具有较高的灵敏度和稳定性。

2. 恒流源：为了保证热敏电阻上的电流恒定，我们使用了一个恒流源。

3. 电压表：用于测量热敏电阻两端的电压。

4. 温度控制装置：通过控制加热电流的大小，来控制热敏电阻的温度。

三、实验步骤1. 将热敏电阻连接到恒流源上，并将电压表连接到热敏电阻的两端。

2. 打开恒流源，并调整电流大小，使热敏电阻上的电流保持恒定。

3. 打开温度控制装置，并设置所需的温度。

4. 等待一段时间，直到热敏电阻的温度稳定下来。

5. 使用电压表测量热敏电阻两端的电压，并记录下来。

6. 将温度控制装置的温度调整到其他值，重复步骤4和5。

7. 根据测量结果绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线。

四、实验结果与分析根据实验数据，我们绘制了热敏电阻的电阻-温度曲线。

从曲线可以看出，热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加。

这符合热敏电阻的特性。

在实验中，我们还发现热敏电阻的灵敏度较高，即单位温度变化引起的电阻变化较大。

这使得热敏电阻在温度测量领域有着广泛的应用。

此外，我们还测试了热敏电阻的稳定性。

通过多次测量同一温度下的电压值，我们发现其变化范围较小，表明热敏电阻具有较好的稳定性。

五、实验误差分析在实验过程中，可能存在一些误差来源，如电流源的漂移、电压表的测量误差等。

这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。

基于恒流源的测温电路设计摘要本文简要介绍了温度传感器测量温度的方法以及铂电阻Pt100的特性，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，采用恒流源测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。

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，使测温精度在0℃～100℃范围内达到±0.1℃。

本设计采用A T89S51单片机，ADC0801模数转换器，OP07运算放大器，铂电阻Pt100以及恒流源产生电路和4个数码管组成系统，通过Keil C51软件编写了相应的软件程序,并在Protues软件上绘制电路原理图并仿真，使其实现温度的测量并显示。

该系统的特点是：使用简便、测量精确、稳定、可靠、测量范围大、使用对象广。

关键词：Pt100，温度测量，单片机Design of temperature measuring circuit based on constant currentsourceElectronic information science and technology 11-2 ZhangYu-MingSupervisor HuoHuAbstractThis paper describes the method for measuring temperature based on temperature characteristics and characteristic of a Pt100 platinum resistance sensors. it elaborated temperature measurement system design based on Pt100. In this design, we using a Pt100 platinum resistance temperature sensor, using a constant current source method,controlled by the microcontroller, collect temperature signal acquisition by amplifier, A / D converter.This design adopts four wire platinum resistance temperature measurement circuit, through the design of the circuit, reduces the measuring circuit and Pt100’s own error, the temperature measurement accuracy within the range of 0 ℃ ~ 100 ℃ to + / - 0.1 ℃ .This design USES A T89S51, ADC0801 AD converter, OP07 amplifier, Pt100 platinum resistance and constant current source circuit and four digital compose system,the software program is written by Keil C51, and the schematic diagram of the circuit is drawn on the Protues, the realization of temperature measurement and display. The characteristics of the system is: use of simple, measuring accuracy, stable and reliable, large measuring range, wide using field.Key words：Pt100，T emperature measurement ,microcontroller,1绪论 (4)1.1温度传感器的发展 (4)1.1.1模拟式温度传感器 (6)1.1.2数字式温度传感器 (6)1.1.3.逻辑输出温度传感器 (6)1.2温度传感器的应用方法 (6)1.2.1.接触式温度传感器 (6)1.2.2.非接触式温度传感器 (7)2基于Pt100的温度计设计 (8)2.1Pt100铂热电阻 (8)2.2Pt100的接线方式 (9)2.3读取Pt100温度值的方法 (11)2.4系统功能定义及设计思路 (12)2.5系统硬件工作原理 (12)2.5.1单片机模块电路与A/D转换电路 (12)2.5.2温度测量电路 (14)2.5.3恒流源电路 (14)2.5.4放大电路与调理电路 (16)2.5.5温度显示电路 (16)2.5系统软件开发流程 (17)3电路仿真的设计与分析 (19)4结论 (20)5致谢 (21)参考文献 (22)附录A (24)温度是表征物体冷热程度的物理量，在工业生产、生活应用和科学研究中是一个非常重要的参数[1]。

北京邮电大学电子电路综合设计试验课题名称：热电阻温度测量系统旳设计与实现索引一、概要................................................................................... 错误!未定义书签。

二、设计任务规定................................................................. 错误!未定义书签。

三、设计思绪与总体构造图 (4)四、分块电路和总体电路旳设计...................................... 错误!未定义书签。

1、温度传感器电路设计 (4)2、集成三运放差分设计 (5)3、滤波器电路设计 (6)4、A/D转换与显示电路设计 (7)五、功能阐明 (9)六、实际测试数据 (9)七、所用元器件及测试仪表清单 (11)八、故障及问题分析 (11)九、试验总结与结论 (11)十、原理图及PCB板图 (12)十一、参照文献 (13)一、概要1.1、课题名称热电阻温度测量系统旳设计与实现1.2、汇报摘要为了实现运用热敏电阻测量系统温度，设计试验电路。

运用热电阻Pt100为温度测量单元，系统重要包括传感电路、放大电路、滤波电路、A/D转换电路和显示电路五个单元构成。

通过包括热敏电阻旳电桥电路实现温度信号向电信号旳转换，运用三运放差分电路实现放大差模信号克制共模信号并通过二极管显示二进制数来显示温度值。

此电路可以定量旳显示出温度旳与A/D转换器输入电压旳关系，再通过量化就可以实现温度测量旳功能。

汇报中首先给出设计目旳和电路功能分析，然后讨论各级电路详细设计和原理图，最终总结本次试验并给出了电路图。

1.3、关键字测量温度热敏电阻差分放大低通滤波 A/D转换二、设计任务规定（1）理解掌握热电阻旳特性和使用措施。

（2）理解数模转换电路旳设计和实现措施。

目前，热电阻和热电偶是工业生产过程自动化最常用的两种温度传感器。

热电阻由于在测量的灵敏度、线性度等诸多方面均优于热电偶，因此，在中低温区得到了更广泛的应用。

传统的不平衡电桥作为电阻温度变送器（如铜热电阻、铂热电阻等）的测量电路，在温度测量和控制中起着极其重要的作用。

这种电路也经常作为单片机的一种前向通道接口使用，进而构成智能化测量控制仪表，但是，不平衡电桥中存在的非线性特性一直是人们需要彻底解决的问题。

除此之外，在设计中，还要考虑自热温升、引线电阻、零点迁移等因素。

对于热电阻的测量，人们进行了大量的研究，也发表了很多的文章，在对这些成果进行借鉴的基础上，本文提出了一种新型的热电阻测量电路，具有通用性强、测量精度高、电路简单等特点。

2 电桥非线性分析电桥是在工业测量过程中进行电阻—电压转换的常用电路，具有结构简单及良好的动态品质。

但存在的问题是桥臂电阻和电桥输出电压之间的非线性。

产生ΔR的变化时，电桥输出电压变化为：如图2—1所示，在桥臂电阻R2显然，上式的分母项是产生非线性的根本原因。

而该分母项的产生，其原因是当R2发生变化时，该侧桥臂上的电流也相应的发生变化。

如果保证该侧电流恒定，那么，电压与电阻的关系就是线性的。

基于这种思路，作者利用恒流源设计了热电阻测量电路，下一部分将进行重点说明。

3 热电阻测量电路设计与分析在图3—1中左侧为恒流源电路，为了便于说明，将其分离出来如图3—2所示。

通过反馈网络对取样电阻上的电压取样，然后，与基准电压比较，得到一个误差，将此误差用放大器放大后去控制调整管，改变调整管c－e之间的电压降，达到恒流的目的。

R S 为取样电阻，当电流I流过RS时，RS上压降为VRS，有：V RS ＝I×RS（3—1）VRS 与I成正比。

当I变化时VRS一定朝着相同的方向变化。

有：VP ＝VREF （3-2）V N ＝VRS（3—3）其中，VP为比较放大器的同相输入端电压，VN为反相端输入电压。

压控精密恒流源驱动的高精度热敏电阻测温系统赵学亮;魏光华;李康【摘要】针对野外水工环地质调查低功耗、快速、高精度测温的要求，研制了一种采用压控恒流源驱动的精密热敏电阻测温系统。

系统以 MSP430F5438处理器为主控芯片，通过单片机片上12位高精度模数转换模块，对经由低功耗单电源压控精密恒流源驱动的热敏电阻进行采集转换，并辅以最小二乘法对热敏电阻进行非线性校正，实现温度的高精度测量。

试验结果表明：在－10～50℃，系统测量精度达到±0．02℃，并且具备低功耗、集成度高和可靠性强等优点。

【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】4页(P44-47)【关键词】温度;热敏电阻;恒流源;MSP430;最小二乘法【作者】赵学亮;魏光华;李康【作者单位】中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定 071051;中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定 071051;中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定 071051【正文语种】中文【中图分类】TP274高精度的温度测量广泛应用于水文地质调查领域，在保证获得被测物精准温度的同时，需要通过温度对其他被测参数指标进行补偿和校正，确保水文地质调查数据的准确性和可靠性。

温度的测量一般采用温度传感器，目前，应用较多的温度传感器有数字式温度传感器、电流式温度传感器、热电偶温度传感器和热敏电阻温度传感器等。

其中，数字式温度传感器和电流式温度传感器体积较大，难以集成应用，主要用于对体积要求不大和分布式测温的场合。

热电偶温度传感器主要应用于高温测量的场合，且需要补偿导线以修正参考温度。

而热敏电阻则以其灵敏度高、体积小、电阻值大等优点被广泛地集成到电极传感器中，用于温度的测量以及对电极参数进行实时温度补偿。

当前，热敏电阻的测量方式主要包括恒压式和恒流源式[1]。

其中，恒压式测量方法存在桥臂匹配电阻温度漂移问题，测量精度较低[2]。

基于NTC热敏电阻的温度测量与控制系统设计摘要：本系统由TL431精密基准电压，NTC热敏电阻(MF-55)的温度采集，A/D和D/A转换，单片机STC89C51为核心的最小控制系统，LCD1602的显示电路等构成。

温度值的线性转换通过软件的插值方法实现。

该系统能够测量范围为0~100℃，测量精度±1℃,并且能够记录24小时内每间隔30分钟温度值，并能够回调选定时刻的温度值，能计算并实时显示24小时内的平均温度、温度最大值、最小值、最大温差，且有越限报警功能。

由于采用两个水泥电阻作为控温元件，更有效的增加了温度控制功能。

关键词： NTC TL431 温度线性转换Abstract: The system is composed of TL431 as precise voltage,the temperature acauisition circuit with NTC thermistors (MF-55), the transform circuit of A/D andD/A, the core of the minimum control system with STC89C51, 1the display circuit usingLCD1602, etc. Get the temperature of the linear transformation by the software method. The range of the measure system is 0 ~ 100 ℃, measurement accuracy +1 ℃.It can record 24 hours of each interval temperature by per 30 minutes selected of temperature.The time can be calculated and real-time display within 24 hours of the average temperature, maximum temperature and minimum temperature, maximum value, and each temperature sensor has more all the way limit alarm function. Due to the two cement resistance as temperature control components, the more effective increase the temperature control function.Keyword: NTC TL431 temperature linear conversion目录1方案设计与论证 (3)1.1 整体设计方案比较和选择 (3)2 系统设计 (5)2.1 总体设计 (5)2.2各单元模块功能介绍及电路设计 (5)2.2.1 学习板电路 (5)2.2.2测温通道电路 (7)2.2.3 模数转换电路 (8)2.3 特殊器件的介绍 (8)3 软件设计 (9)3.1 软件流程图 (9)3.2 线性转换处理--线性插值 (10)4 系统测试 (11)4.1测试方法 (11)4.2 测试结果 (12)4.3结果分析 (14)5 结论 (14)参考文献 (14)附录： (15)附1：元器件明细表 (15)附2：仪器设备清单 (15)附3：电路图图纸 (16)附4：程序清单 (17)1方案设计与论证1.1 整体设计方案比较和选择温度测量和控制系统，基于NTC热敏电阻的特性进行设计。

热电阻测温仪检测电路课程设计热电阻测温仪是一种常见的温度测量设备，利用热电阻的电阻与温度之间的关系来实现温度的测量。

它具有简单、精度高、响应快等优点，广泛应用于工业、科研、医疗等领域。

本课程设计旨在设计一个基于热电阻测温仪的温度检测电路，并结合相关理论知识进行实验验证。

一、设计目标和原理设计目标：设计一个精度高、稳定可靠的温度检测电路，能够测量介于-50~150°C范围内的温度，并能够实时显示温度数值。

原理介绍：热电阻测温仪原理是基于热电阻元件的电阻与温度之间的关系。

常见的热电阻元件有铂电阻（PT100、PT1000）、镍电阻（Ni100、Ni1000）等，根据不同材料的特性，构造相应的测温电路。

二、硬件设计1.选择热电阻元件：根据设计要求选择合适的热电阻元件，如PT100。

2.连接方式：将热电阻元件与电路板连接，通常使用3线或4线制连接。

其中3线制只需两根导线来接电阻元件，电阻线与导线线头焊接；4线制需要四根导线，两根用来接电阻元件，另外两根用来进行电流的测量。

3.扩散电阻：由于热电阻元件尺寸较小，为增加灵敏度，并消除受周围温度影响，可以使用金属盖片等进行扩散，使得热电阻元件能够更好地感应温度。

4.制作电路板：根据电路设计，制作相应的电路板。

三、电路设计1. PT100测温电路设计：选用PT100作为测温元件。

将PT100连接至电路板上，通过电流源（如电阻）提供恒定的电流，测量电阻两端电压，进而计算出温度数值。

2.信号放大电路设计：由于PT100的电阻变化很小，为了提高检测精度，需要设计相应的信号放大电路对电压进行放大。

3.温度传感器接口设计：为了方便与其他设备的连接，设计一个温度传感器接口，以便输出温度信号。

四、软件编程1.采集和处理温度数据：利用单片机或其他开发板，编写相应的程序对温度信号进行采集和处理，包括滤波、线性化、单位换算等操作。

2.数字显示：将处理后的温度数值通过数字显示模块进行实时显示。

1引言温度是工业生产中重要的控制对象，温度测量广泛应用于工业生产等场合中，因此研究温度的测量方法与相关装置具有重要意义㊂Pt100是热电阻型温度传感器，主要特点是测量精度高，性能稳定[1]㊂其随外界温度的变化而自身的阻值也相应发生改变，它可测温度范围为-200ʎC~650ʎC ，相应的阻值变化范围大致在15ohm~335ohm 之间㊂Pt100电阻与温度变化的关系式为[2][3]：R t =R 0[1+A T+BT 2+C （t -100）T 3](1)式(1)中R 0为0ʎC 下Pt100的电阻值，T 为摄氏温度，A=3.9083ˑ10-3，B=-5.775ˑ10-7，C=-4.183ˑ10-12(t<0ʎC)，C=0（t ȡ0ʎC ）㊂本系统测温范围为0~120ʎC ，此范围内，电阻与温度变化呈现出较好的线性度，可将电阻值与温度的函数关系式简化为：R t =R 0（1+AT ）(2)2系统设计与工作原理本测量系统利用Pt100的性能特点，设计采用1mA 恒流源激励铂电阻Pt100，产生的电压信号经过仪表放大器对激励后的信号进行放大，再通过MAX197进行A/D 转换，AT89S52单片机将采集到的数据通过RS232接口传输至上位机，上位机软件完成数据处理与显示㊂系统总体框图如图1所示㊂图1系统总体框图Fig.1The overall block diagram of the system3系统硬件设计3.11mA 恒流源设计1mA 恒流源设计如图2所示㊂采用2.5V 电压基准源㊁仪表放大器AD620和运放OPA703完成恒流源电路设计㊂基于Pt100铂热电阻测温系统设计阮承治(武夷学院机电工程学院，福建武夷山354300)摘要：在工业生产中，研究温度的测量方法与相关装置具有重要意义㊂本文介绍了恒流源激励下的Pt100温度测量系统㊂采用仪表放大器对激励获得的信号进行放大，并通过MAX197进行A/D 转换，单片机AT89S52将采集到的数据通过RS232接口传输至上位机，上位机完成数据处理与温度显示㊂实验结果表明，此设计简单，实用可行㊂关键词：Pt100；恒流源；MAX197；AT89S52中图分类号：S932.9文献标识码：A文章编号：1674-2109（2014）02-0062-04收稿日期：2014-01-17作者简介：阮承治（1984-），男，汉族，助教，主要研究方向：电子信息㊂AD620是业内一款应用比较广泛的仪表放大器，具有高共模抑制比㊁增益精密等特点，当用于小信号放大处理时，仅需在其1㊁8两管脚间跨接一只1%（或更精密）的电阻RG ，就可以设置放大倍数，放大倍数计算公式为[4][5]：V OUT -V REF =G (V IN+-V IN-)(3)G=49.4k 赘/R G +1(4)在图2中AD620的1㊁8管脚悬空，其2脚接地，故放大增益G1=1，即：V OUT -V REF =V IN+-V IN-=V IN+(5)在OPA703构成的电压跟随器中，V REF =V P =V N ，其中V P ㊁V N 为OPA703同相端和反相端输入管脚㊂因此电阻R 004上通过的电流为I L =(V OUT -V P )/R 004=(V OUT -V REF )/R 004=V IN+/R 004㊂V IN+接2.5V 电压源基准，R 004电阻选取1%精度㊁阻值2.49k ，即可实现I 0=1.004mA 的电流输出㊂3.2AD620放大器部分采用1mA 恒流源激励Pt100铂电阻后产生的信号仍比较小，直接进入模数转换器偏差会比较大[6]㊂本设计中将激励后的信号通过另一只AD620放大10倍，再进入A/D 转换㊂根据公式(3)(4)，在其1㊁8管脚间跨接一只5.49k ㊁精度1%的电阻，即可设置增益G 2=10㊂3.3MAX197应用电路设计MAX197是MAXIMUM 公司推出的一款多电压输入范围(ʃ10V ㊁ʃ5V ㊁0V ~10V ㊁0V ~+5V)，八通道的12位A/D 器件㊂A/D 转换时间6us ，采样率100ksps ，2种节电模式，内外采样模式㊁内外时钟可选㊁内外参考电压㊂片内具有内部控制字，工作时可通过改变控制字便可改变其工作状态[7]㊂选用AT89S52单片机与MAX197联接，硬件接口如图3所示：图3中使用单片机的P0.0~P0.7与MAX197D0~图2系统1mA 精密恒流源Fig.2Precision 1mA current source of thesystem图3MAX197与单片机间的硬件接口Fig.3Hardware interface between the microcontrollerMAX197阮承治：基于Pt100铂热电阻测温系统设计•63•武夷学院学报2014年第2期D7（D[11:8]与D[3:0]复用）相连，P2[1]与HBEN 管脚相连，作为D [11:8]与D [3:0]的复用选择；P2.2与MAX197的片选管脚CS#相连，读/写信号直接与MAX197相连接；MAX197的SHDN#管脚为该器件的关断器件的信号，低有效，此管脚作拉高处理㊂该器件使用内部4.096V 电压基准㊂MAX197片内带控制字如表1所示㊂PD1㊁PD0为单板模式选择位，MAX197工作时，该PD [1:0]值为01，此模式为正常工作，且使用内部时钟；ACQMOD 为采样控制模式，0为内部控制模式（6个时钟周期完成采样），1为外部控制模式，本系统此值固定设置为0；RNG ㊁BIP 为极性与量程控制，BIP 为0选择单极性㊁1选择双极性，RNG 为0选择0~5V ㊁为1时选择0~10V 量程，本系统中此值固定为00，0~+5V ，4.096V电压基准下，器件分辨率为1mV ；A[2:0]为量程选择，系统固定从CH0采集模拟信号，因此固定为000㊂表1MAX197片内控制字Table1MAX197chip control word4系统软件设计4.1单片机软件设计如图3所示AD620放大10倍后的信号输入进MAX197的通道CH0，单片机完成对器件MAX197的控制和读/写数据㊂单片机软件设计流程如图4所示：图4单片机软件设计流程图Fig.4MCU software design flow4.2上位机软件设计上位机软件完成数据处理与温度显示㊂上位机软件设计流程如图5所示：图5上位机软件设计流程图Fig.5PC software design flow如图5所示，上位机从RS232接口接收数据DA -TA ，软件完成对数据的三点中值滤波，并将十二位数据转换为十进制数据(DATA)10㊂由本文前面章节描述，(DATA)10与温度T 的关系为：(DATA)10=GI 0R 0(1+AT)(6)其中G 为3.2节中AD620的放大倍数，G=10；I 0为3.1节中恒流源的电流值，I 0=1.004ˑ10-3A ；R 0(1+AT)为章节1中介绍的铂电阻电阻值与温度的函数关系式，R 0=100ohm ，A=3.9083ˑ10-3㊂由式(5)可得出温度与(DATA)10关系为：T=((DATA)10/AGI 0R 0)-(1/A)(7)软件根据式(7)计算出温度值T ，单位为摄氏度㊂最后完成温度的上位机显示㊂5结论本文介绍了恒流源激励下的Pt100温度采集系统㊂采用1mA 恒流源对Pt100进行激励以得到电压信号，通过AD620进行放大，MAX197进行A/D 转换，单片机完成对MAX197的控制和数据的RS232接口传输，上位机完成数据处理与温度显示㊂实验证明，该系统具有测量精度高㊁设计简便等特点㊂D7(MSB)D6D5D4D3D2D1D0(LSB)PD1PD0ACQMOD RNG BIPA2A1A0•64•A Design of Temperature MeasurementSystem Based on Pt100ResistanceRUAN Chengzhi(School of Mechanical and Electrical Engineering,WuYi University,Wuyishan,Fujian 354300)Abstract:In industrial production,Methods of measuring the temperature and related devices have important significance.This paperdescribes the current source excitation Pt100temperature measurement system.This system uses instrumentation amplifier to amplify the signal received incentives,and A /D conversion by MAX197,microcontroller AT89S52transmits the collected data into PC by RS232,thePC for data processing and temperature display.Experimental results show that this design is simple,practical and feasible.Key words:Pt100;constant current source;MAX197;AT89S52参考文献：[1]才智,范长胜,杨冬霞.PT100铂热电阻温度测量系统的设计[J].现代电子技术,2008,283(20):172-174.[2]孙芝雨,伍先达,周思林.高精度温度测量系统设计[J].自动化与仪表,2006,(1):30-32.[3]李芸婷,万振凯.Ptl00温度传感器数据实时采集系统[J].仪器仪表用户,2007,14(5):24-26.[4]李建新.基于恒流源的电阻测量[J].现代电子技术,2004,186(19):89-90.[5]何忠蛟.基于AD620芯片的心跳速率检测[J].科技信息,2007,(2):49.[6]董善许.基于仪表放大器AD620的指针检流计[J].仪器仪表用户,2011,18(1):11-13.[7]张承学,张翌晖.虚拟仪器中基于MAX197的智能卡研制[J].电力自动化设备.2002,22(7):44-46.阮承治：基于Pt100铂热电阻测温系统设计•65•。

热电阻测温系统设计一、方案设计 1、方案一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。

此方案由测温电路，电压放大电路，A/D 转换电路及LCD 显示电路组成，图1 方案一原理方框图2、方案二采用惠斯顿电桥，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。

图2方案二原理图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。

但是，方案一采用单片机实验电路比较复杂，测量麻烦，故本次设计我们采取方案二。

温度采集 信号调理 D A 转换 单片机 显示电源 温度 铂热电阻放大 电路 稳压 电路 结果二、传感器工作原理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。

下面以铂电阻温度传感器为例：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，然后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。

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()[]010t t Rt Rt -+=α （1）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：t e Rt B A = （2） 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。