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Pt1000高精度温度测量电路误差分析总精度分析：Pt1000在0℃的电阻为1k，变化为3.851Ω/℃如果要求精度达到0.5℃，对应电阻变化为1.9255Ω使用电流源为1mA，对应电压为1.9255mV，以0℃为基准，电路要达到1.9255‰的精度留一定余量，允许电路产生1.5‰的误差误差分配：电路由五部分组成：传感器，电流源，补偿电路，信号调理，ADC传感器部分：主要是导线电阻给电路带来的误差，使用三线制，最高型号传感器也会引入0.4‰的误差；电流源：电流源电路的精度主要取决于LM334电流纹波，由于LM334内的基准电压源与温度成正比，所以需要更改电路为：以降低电流源电路对温度的敏感度；补偿电路：若R6=R5=2R4，根据电路原理分析，误差的来源主要是R2和R3的差值：电阻R4，R5，R6的精度带来的误差：可知此三电阻的精度使用1%，即可只分配0.04‰的误差信号调理电路：假设运放为理想运放，则传递函数为：若R9=3R11，若有R9<<R13在理想运放下，传递曲线：△Vout=Vout1-Vout2，而且和输入电压V3有关根据仿真结果将R13和R11设置成相差100倍，须给这部分分配0.027‰的误差电阻R7，R14，R8，R10，R11，R13，R9，R11精度对输出误差的影响：此组数据说明用正常的精度值无法达到所需的精度，所用的电路结构是有问题的。
如需用本电路实现，则在电路焊接的时，需要人工对电阻进行筛选以达到高精度的要求人工筛选电阻，为此部分分配0.35‰的误差ADC：输出电压在0.5V-1.5V之间，最小分辨电压要求为1.5mV，若满刻度为2V，则需要11位ADC，加两位裕量13位AD，ADS1110为16位ADC，满足要求，不引入新的误差剩下6.9‰的误差分配给运放，要求运放满足：≤6.9mVLm358不符合要求。
摘要本课题本系统采用PT100热电阻温度传感器和单片机组成可靠性高、功耗低的温度检测系统。
以AT89C51单片机系统为核心，对单点的温度进行实时检测。
采用模拟温度传感器PT100对温度进行检测；采用串型模数转换器ADC0809进行A/D转换把温度信号调解转换为电压信号与AT89C51单片机接口设置LED八段数码管实时显示温度值。
本设计包括温度传感器、A/D转换模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。
关键词：单片机，PT100热电阻，ADC0809，温度检测The design of Single Chip MicrocomputerTemperature Detection SystemBased on the Resistive Thermal Detector of PT100AbstractThis article AT89C51 monolithic integrated circuit which produces by ATMEL Corporation is the core, can inspect a single point of the temperature in real time. The adoption of the serial A/D for temperature signals into voltage signal mediation AT89C51 Single-Ship Compute interfaces with the eighth LED digital display of real-time temperature. The design includes four parts of the temperature sensor and the A / D converter module and the data transmission modules and the temperature display module. Each part functions and the process was described in the Paper in detail.Key words：Single-Ship Computer; Resistive Thermal Detector of PT100; ADC0809; Measure-temperature目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 方案论证 (2)1.2.1 单片机选型 (2)1.2.2 模数转换器选型 (3)1.2.3 显示方案确定 (3)2 硬件设计 (4)2.1 温度信号的获取与放大 (4)2.1.1 元件介绍 (4)2.1.2 放大电路设计 (4)2.2 模数转换单元 (5)2.2.1 8位串行A/D转换器ADC0809 (5)2.2.2 模数转换单元电路的设计 (7)2.3 键盘电路的设计 (8)2.4 LED显示电路的设计 (8)2.4.1 LED数码管原理 (9)2.4.2 LED数码管编码方式 (9)2.4.3 LED数码管显示方式和典型应用 (10)2.4.4 LED数码管的原理图 (11)2.5 声光报警电路 (12)2.6 单片机接口电路 (13)2.6.1单片机的时钟电路 (13)2.6.2复位电路和复位状态 (13)3 软件设计 (16)3.1 程序设计语言的选用 (16)3.2 软件程序的设计 (16)3.2.1 程序流程 (16)3.2.2 键盘管理 (17)3.2.3 LED显示 (18)3.2.4 模拟量的采集与处理 (18)3.3源程序 (22)4 抗干扰设计 (29)4.1 用于单片机系统的干扰抑制元件 (29)4.2 提高单片机系统抗干扰能力的主要手段 (29)5 结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)论文原创性声明 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
数据采集技术--基于PT100的温度显示仪表系统设计姓名：王群杰班级：数媒1002班学号：0305100212指导老师：陈伟琦日期：2013. 06基于Pt100铂热电阻的简易温度测量器要求:1.设计一个pt -100温度显示仪表,要求测量范围-20度到600度;2.概述:功能性框图,实现的原理3.介绍系统的构成,画出原理图4.编辑完整软件的流程图5.总结,简述遇到的困难,解决困难.一. 概述:本电路通过电源模块给温度感应模块提供一个稳定的电源使其正常工作。
通过隔离网保证电源模块和温度感应模块的工作不受后置模块的影响。
再将温度感应模块产生的信号通过信号放大模块放大,最后将放大的信号送到加减运算放大模块，得到一个设定好的电压值。
原理: 本电路是基于热敏电阻Pt100的温度检测电路.Pt100的电阻值会随着温度的变化而变化,故电源模块可设计一个横流源电路使得通过Pt100的电流恒定不变.这时当温度变化时Pt100的阻值发生变化,电压也就能发生相应的线性变化。
只要通过对Pt100两端的电压进行处理就能测得外界环境的温度。
二.系统的构成系统的构成1.电源模块: 本电路中恒流源电路是基于TL431稳压集成电路设计的高精度恒流源,电路图如图所示。
当TL431两端接上电压后其参考极将输出稳定的2.5V 的电压,但是TL431的阴极和阳极不能直接接在电压上所以需要串上一个电阻进行分压。
本电路中使其串上500Ω的电阻。
当TL431的参考极和地端之间接上一个电阻时该之路的电流就是一个恒定的电流。
这时再如图中所示接上一个处于放大区的三级管使其发射极和集极的电流近乎相等。
这时通过连接在集极的Pt100热敏电阻的电流就是恒定值。
由于通过Pt100的电流需要在1~1.5mA 内，以及为了计算的方便，在本电路中理想情况下我们要使通过Pt100的电流约为1mA 。
恒流源电路2.隔离网络模块: 为了使后面的模块不影响电源模块和温度感应模块的正常工作需要将后面的模块和这两个模块隔离开来.隔离网络设计该方案能将电源模块和温度感应模块和后面的模块隔离开来,减小误差。
目录第一章方案设计与论证 (2)第一节传感器的选择 (2)第二节方案论证 (3)第三节系统的工作原理 (3)第四节系统框图 (4)第二章硬件设计 (4)第一节 PT100传感器特性和测温原理 (5)第二节信号调理电路 (6)第三节恒流源电路的设计 (6)第四节 TL431简介 (8)第三章软件设计 (9)第一节软件的流程图 (9)第二节部分设计模块 (10)总结 (11)参考文献 (11)第一章方案设计与论证第一节传感器的选择温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的.在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器,将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。
热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。
常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等.近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出,一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄,一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃，一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要.热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。
基于PT100的温度测控系统的设计与仿真王青【摘要】温度测控在现代工业生产过程中起着非常关键的作用,也是设备按照预定的方案正常运行的必要条件;针对目前工业设备温度控制系统电路稳定性差、精度低、实时显示效果差等缺点,设计了基于PT100的温度测控系统;该系统采用电桥对PT100传感器输出的电信号进行采样;采用LM741设计差分放大电路消除线路阻抗引起的测量偏差;采用ADC0808逐次逼近法消除温控系统的非线性误差;采用STC高性能单片机作为主控芯片进行数据处理、并能够实时显示温度数值和具有设定上下限的功能,最后通过继电器实现对被控对象通断进行控制;系统通过Proteus软件仿真运行验证了电路设计的合理性、温度显示数据的高精度和系统正常运行的鲁棒性.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2019(027)009【总页数】5页(P47-50,56)【关键词】PT100;温度;Proteus仿真【作者】王青【作者单位】南通理工学院电气与能源工程学院,江苏南通226002【正文语种】中文【中图分类】TP230 引言温度是表征物体冷热程度的物理量，它可以通过物体随温度变化的某些特性(如电阻、电压变化等特性)来间接测量，通过研究发现金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化，并且具有很好的稳定性，利用铂的这种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器[1]。
金属铂电阻温度传感器精度高、稳定性好，在工业测量方面有广泛的应用。
1 PT100测温工作原理通常所说的PT100是指铂电阻温度传感器在0 ℃时对应的电阻值为100 Ω，电阻变化率为0.385 1 Ω/ ℃，PT100的分度表如表1所示。
根据电阻值和摄氏温度的具体关系，可以推算出变化电阻对应的温度值。
由于PT100是中低温区(-200～650 ℃)最常用的一种温度传感器，故环境温度下具体的电阻取值关系为。
RPT=R0[1+AT+BT2+C(T-100)T3](1)式(1)中R0为摄氏温度在0 ℃时金属铂电阻温度传感器对应的阻值，T为实时环境温度值，ABC分别表示系数值A=3.908*10-3;B=-5.775*10-7;C=-4.183*10-12，RPT为实时环境温度T对应PT100的电阻值[2]。
基于PT100的高精度气温采集器设计摘要：介绍了PT100的特性、温度采集器的硬件电路设计原理、采集过程及其计算方法，通过多种手段使采集器的采集精度达到了0.1℃。
设计方案已通过大量实验验证，并应用到了实际产品中。
关键词：PT100；温度采集；高精度；自动校正0 引言PT100温度传感器由于精度高、价格适中，在温度测量中被大量使用，目前虽然有新的精度更高的温度传感器不断问世，但是由于种种原因PT100还是无法被取代。
PT100为模拟信号温度传感器，如要做到较高精度的温度采集，只是PT100的精度高是不行的，它对采集器的依赖较高，只有配合高精度的采集器才能充分发挥其性能。
实现高精度的采集器有很多种方法，本文将介绍其中的一种。
1 PT100特性铂电阻温度传感器是利用金属铂在周围温度变化时自身电阻值也随之改变，且其电阻值和温度值成特定函数关系而制成的温度传感器。
由于其测量准确度高、测量范围大、复现性和稳定性较好等特点，铂电阻温度传感器被广泛用于中低温（-200℃～650℃）范围的温度测量中。
PT100是铂电阻温度传感器的一种，PT后的100即表示它在0℃时阻值为100Ω，在100℃时它的阻值约为138.51Ω。
它的阻值会随着温度上升而成近似匀速地增长，但它们之间的关系并不是简单的正比关系，而更应该趋近于一条抛物线。
国际上有标准的《Pt100热电阻分度表》，表中列出了PT100在每摄氏度的电阻值。
2 硬件电路设计由于PT100的电阻值随温度的变化而变化，即在不同的温度下PT100都有所对应的电阻值。
因此PT100测量温度的原理为：测量PT100的电阻值，根据PT100的电阻值计算出PT100所在环境的温度。
测量电阻的一般方法为：将电阻接入电源，测量电阻的电流和两端电压，根据R=U/I计算出电阻值。
电流一般采用恒流源，这样只用测量其电阻两端的电压即可计算出阻值。
2.1 需要考虑的问题2.1.1 铂电阻温度传感器的接线方式Pt温度传感器的接线方式有两线制、三线制和四线制。
基于铂电阻Pt100的高精度温度测控系统设计
王龙
【期刊名称】《吉首大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(030)003
【摘要】工业生产在一定的温度条件下才会按照预定的方向进行,所以温度控制是保证生产过程正常的必需条件.介绍了一种基于铂电阻Pt100的高精度温度测控系统设计方案,系统以Pt100铂电阻作为测温传感器,采用中值平均滤波消除采样值偏差,用逐次逼近法来消除温控系统的非线性,PID算法通过PWM控制执行机构,从而保证了在-200～601℃范围内0.1℃的测量分辨率,±0.5℃的控制精度.
【总页数】3页(P71-73)
【作者】王龙
【作者单位】湖南大学物理与微电子科学学院,湖南,长沙,410082;湘南学院物电系,湖南,郴州,423000
【正文语种】中文
【中图分类】TP273+.1
【相关文献】
1.基于Pt1000铂电阻的高精度手持温度计研制 [J], 许斌;王彪;张劲广
2.基于PT100的高精度温度采集系统设计与实验研究 [J], 张修太;胡雪惠;翟亚芳;秦长海;张继军
3.基于Pt100铂电阻的无线地温测温系统设计 [J], 龚熙;曾涛;杨维发;蔡明
4.基于卡尔曼滤波的铂电阻高精度水温测量系统设计 [J], 袁闯;赵学亮;魏光华
5.基于单片机的铂电阻高精度温度测控系统 [J], 王延年
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基于PT100的温度测量系统设计唐军;罗德雄;杜秀君【摘要】超声电源设计中,换能器管道温度是电源控制的重要参数之一,本设计利用精确度度极高的电阻温度检测器PT100作为温度传感器,利用OP27和可调节精密并联稳压器TL431设计了恒流源电路,并将PT100上接入恒流源电路中,利用后级的差分放大电路对PT100上的温度-电压信号进行放大,再利用高性能模数转换器ADS1110进行AD转换,转换后的数据送入单片机进行查表比对,得到了精确的温度信息.通过实验证明,本系统测量温度准确,具有高可靠性和高精度的特点.%In design of ultrasonic power supply,the temperature of transducer pipe is one of the important parameters of power control.In this paper,we designed a device for measuring temperature.Firstly,a temperature sensor with high accuracy of resistance temperature detector PT100 is used,and the constant current source circuit is designed by using the OP27 and the adjustable precision shunt regulator TL431. Secondly,the PT100 is connected to the constant current source circuit, and the differential amplifier circuit is used to amplify the temperature voltage signal on the PT100. Thirdly,high performance analog to digital converter ADS1110 is used for AD conversion.Finally,the accurate temperature information is obtained while the data of conversion into the single chip microcomputer is check with table. The experimental results show that the system has high reliability and accuracy.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】3页(P29-30,130)【关键词】温度测量;传感器;电源【作者】唐军;罗德雄;杜秀君【作者单位】宜宾职业技术学院电子信息与控制工程系,四川宜宾,644000;宜宾职业技术学院电子信息与控制工程系,四川宜宾,644000;宜宾职业技术学院电子信息与控制工程系,四川宜宾,644000【正文语种】中文课题：宜宾市重点科技计划项目+宜宾市科技局+新型大功率超声电源研制+2013GY011温度是表征物体冷热程度的物理量，温度的测量是当今工业中一个基础性课题，在很多工业场合，都需要完成温度的测量。
Pt1000高精度温度测量电路误差分析总精度分析：Pt1000在0℃的电阻为1k，变化为3.851Ω/℃如果要求精度达到0.5℃，对应电阻变化为1.9255Ω使用电流源为1mA，对应电压为1.9255mV，以0℃为基准，电路要达到1.9255‰的精度留一定余量，允许电路产生1.5‰的误差误差分配：电路由五部分组成：传感器，电流源，补偿电路，信号调理，ADC传感器部分：主要是导线电阻给电路带来的误差，使用三线制，最高型号传感器也会引入0.4‰的误差；电流源：电流源电路的精度主要取决于LM334电流纹波，由于LM334内的基准电压源与温度成正比，所以需要更改电路为：以降低电流源电路对温度的敏感度；补偿电路：若R6=R5=2R4，根据电路原理分析，误差的来源主要是R2和R3的差值：电阻R4，R5，R6的精度带来的误差：可知此三电阻的精度使用1%，即可只分配0.04‰的误差信号调理电路：假设运放为理想运放，则传递函数为：若R9=3R11，若有R9<<R13在理想运放下，传递曲线：△Vout=Vout1-Vout2，而且和输入电压V3有关根据仿真结果将R13和R11设置成相差100倍，须给这部分分配0.027‰的误差电阻R7，R14，R8，R10，R11，R13，R9，R11精度对输出误差的影响：此组数据说明用正常的精度值无法达到所需的精度，所用的电路结构是有问题的。
如需用本电路实现，则在电路焊接的时，需要人工对电阻进行筛选以达到高精度的要求人工筛选电阻，为此部分分配0.35‰的误差ADC：输出电压在0.5V-1.5V之间，最小分辨电压要求为1.5mV，若满刻度为2V，则需要11位ADC，加两位裕量13位AD，ADS1110为16位ADC，满足要求，不引入新的误差剩下6.9‰的误差分配给运放，要求运放满足：≤6.9mVLm358不符合要求。
Pt1000的信号放大器及其效果
已知A/D转换器范围±10V
1.基于PT1000 的高精度温度测量系统
系统图：
信号调理电路如图所示：
放大器UA3对参考电阻Rref的端电压进行单位放大后得到差分放大器反向输入端信号，其值为
VINN=I（Rref+Rt ）
放大器UA4 对温度传感器Rt（Pt1000）的端电压放大2 倍后得到差分放大器的正向输入端信号，其值为
VINP=2IRt
其中，电阻R5 和R6 的选择原则与比例电阻选择原则相同，即通过对大量普通标称电阻进行筛选，从中选取阻值最接近的。
（差分放大电路有一个固定增益倍数，可以通过调节这个倍数使输入信号放大到符合A/D转换器的范围）。
基于PT1000的高精度温度测量系统
时间：2010-12-14 18:32:17 来源：电子设计工程作者：方益喜雷开卓屈健康刘奎乔子椋杨海波精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。
采用铂电阻测量温度是一种有效的高精度温度测量方法，但具有以下难点：引线电阻、自热效应、元器件漂移和铂电阻传感器精度。
其中，减小引线电阻的影响是高精度测量的关键点。
对于自热效应，根据元件发热公式P=I2R，必须使流过元件的电流足够小才能使其发热量小，传感器才能检测出正确
的温度。
但是过小的电流又会使信噪比下降，精度更是难以保证。
此外，一些元器件和仪器很难满足元器件漂移和铂电阻传感器精度的要求。
易先军等提出了以铂电阻为测温元件的高精度温度测量方案，解决了高精度测量对硬件电路的一些苛刻要求问题，但是精度不佳(±0.4 ℃)；杨彦伟提出了以MAX1402、AT89C51和Pt500铂电阻设计的精密温度测量系统方案解决了基本的高精度问题，但是系统功耗大，精度仍然不佳；李波等提出采用以负温度系数热敏电阻为核心的高精度测量方案，较好解决了高精度的问题，但是性价比不高，实施效果不佳，测温分辨率能达到0．01℃，测温准确度只达到O．1℃。
这里提出采用三线制恒流源驱动方案克服引线电阻、自热效应，利用单片机系统校正控制方案实现元器件漂移和铂电阻传感器精度校准，最后在上位机中采用MLS数值算法实现噪声抵消，大大提高了温度测量精度和稳定度。
1 高精度测量方案及原理
铂电阻传感器是利用金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化的物理特性而制成的温度传感器。
以铂电阻作为测温元件进行温度测量的关键是要能准确地测量出铂电阻传感器的电阻值。
按照IEC751国际标准，现在常用的Pt1000(Ro=1 000 Ω)是以温度系数TCR=0．003 851为标准统一设计的铂电阻。
其温度电阻特性是：
本温度测量系统采用三线制恒流源驱动法驱动铂电阻传感器。
三线制恒流源驱动法是指用硬件电路消除铂电阻传感器的固定电阻(零度电阻)，直接测量传感器的电阻变化量。
图l 为三线制恒流源驱动法高精度测量方案，参考电阻与传感器串联连接，用恒流源驱动，电路各元件将产生相应的电压，传感器因温度变化部分电阻的电压可以由后面的放大电路和A ／D转换器直接测量，并采用2次电压测量—交换驱动电流方向，在每个电流方向上各测量一次。
其特点是直接测量传感器的电阻变化量，A／D转换器利用效率高，电路输出电压同电阻变化量成线性关系。
传感器采用三线制接法能有效地消除导线电阻和自热效应的影响。
利用单片机系统控制两次测量电压可以避免接线势垒电压及放大器、A／D转换器的失调与漂移产生的系统误差，还可以校准铂电阻传感器精度。
恒流源与A／D转换器共用参考基准，这样根据A／D转换器的计量比率变换原理，可以消除参考基准不稳定产生的误差，不过对恒流源要求较高，电路结构较为复杂。
为了进一步克服噪声和随机误差对测量精度和稳定度
的影响，最后在上位机中采用MLS数值算法实现噪声抵消，大大提高了温度测量精度和稳
定度。
2 系统电路设计
2．1 三线制恒流源驱动电路
恒流源驱动电路负责驱动温度传感器Pt1000，将其感知的随温度变化的电阻信号转换成可测量的电压信号。
本系统中，所需恒流源要具有输出电流恒定，温度稳定性好，输出电阻很大，输出电流小于0．5 mA(Pt1000无自热效应的上限)，负载一端接地，输出电流极性可改变等特点。
由于温度对集成运放参数影响不如对晶体管或场效应管参数影响显著，由集成运放构成的恒流源具有稳定性更好、恒流性能更高的优点。
尤其在负载一端需要接地的场合，获得了广泛应用。
所以采用图2所示的双运放恒流源。
其中放大器UA1构成加法器，UA2构成跟随器，UA1、UA2均选用低噪声、低失调、高开环增益双极性运算放大器OP07。
设图2中参考电阻Rref上下两端的电位分别Va和Vb，Va即为同相加法器UA1的输出，当取电阻R1=R2，R3=R4时，则Va=VREFx+Vb，故恒流源的输出电流就为：
由此可见该双运放恒流源具有以下显著特点：
1)负载可接地；2)当运放为双电源供电时，输出电流为双极性；3)恒定电流大小通过改变输入参考基准VREF或调整参考电阻Rref0的大小来实现，很容易得到稳定的小电流和补
偿校准。
由于电阻的失配，参考电阻Rref0的两端电压将会受到其驱动负载的端电压Vb的影响。
同时由于是恒流源，Vb肯定会随负载的变化而变化，从而就会影响恒流源的稳定性。
显然
这对高精度的恒流源是不能接受的。
所以R1，R2，R3，R4这4个电阻的选取原则是失配要尽量的小，且每对电阻的失配大小方向要一致。
实际中，可以对大量同一批次的精密电阻
进行筛选，选出其中阻值接近的4个电阻。
2．2 信号调理电路
信号调理电路如图3所示，放大器UA3对参考电阻Rref的端电压进行单位放大后得到
差分放大器反向输入端信号，其值为
放大器UA4对温度传感器Rt(Pt1000)的端电压放大2倍后得到差分放大器的正向输入端
信号，其值为
其中，电阻R5和R6的选择原则与之前恒流源分析中的比例电阻选择原则相同，即通过对大量普通标称电阻进行筛选，从中选取阻值最接近的。
2．3 A／D转换电路
A／D转换电路由一个集成A／D转换器AD7712完成，同时将利用其内部的PGA完成仪表放大器的差分放大功能。
AD7712是适合低频测量的高精度A／D转换器。
片内含有2个输入通道AIN1和AIN2，能将模拟信号转换成串行数据输出。
利用AD7712实现数据转换采集的原理电路如图4所示，实际工作时需要对其进行配置。
选用差分输入通道AIN1，输入信号极性为双极性。
测量结果的误差主要来源于参考电阻Rref、Rref0的误差，以及差分放大倍数k和A／D转换器转换输出的误差。
为了达到要求的测量精度，参考电阻Rref、Rref0将采用定制的UPR塑封金属箔电阻，这种电阻具有O．05％的初始精度，小于5 ppm的温度稳定性。
AD7712的非线性误差小于O．001 5％，增益温度稳定性小于2 ppm，并且还可以通
过单片机对AD7712进行校准来减小其非线性误差以及增益误差。
3 定标与实测结果
3．1 测量系统定标
首先用高精度电阻箱(误差5 ppm)代替Pt1000对测量系统进行定标。
根据式2所示的实测Pt1000电阻／温度关系标定数据，通过改变电阻箱的取值来设定相对应的测试温度点标称值，经过测量系统、A／D采样和上位机程序计算，得到测量温度显示值。
根据初测数据对测量电路、补偿电压进行校准后，得到测量系统定标数据如表1所示。
从表l测量数据可见，测量系统引入的最大误差为0．003℃。
因此只要Pt1000铂电阻的定标误差足够小，精度高，整个温度测量系统就可以满足高精度的测量要求。
3．2 恒温箱实测
将铂电阻传感器Pt1000接入测量系统，并置入高精度恒温箱中(温控精度0．01℃)进行整个温度测量系统定标测量。
测量时要注意恒温箱的密封，以提高环境温度稳定性；恒温箱温度稳定后，每隔3 min对同一温度点进行20次测量。
测量温度值数据及处理结果如表2所示。
由于设备条件所限，测量温度范围只有(10～70℃)。
表2中，随机误差是根据同一温度点的20次测量数据计算出的标准偏差(σ=SQR[(xi-X)2／(n-1)])；系统误差是恒温箱设定温度与本温度测量系统测量温度平均值的差值。
由表2中数据可见，测量系统的最大随机误差为0．005℃，且在接近室温时最小；测量系统的最大系统误差为-0．009℃，说明Pt1000铂电阻传感器的定标误差较小，精度也较高，能满足高精度温度测量系统的测量要求，但温度高端误差较大，可能与恒温箱温度控制精度有关，有待于进一步定标。
4 结论
利用三线制恒流源驱动Pt1000铂电阻，有效克服了导线电阻和自热效应对测量精度的影响；利用单片机计算双极性驱动电流下的两次测量电压可有效避免接线势垒电压及放大器、A／D转换器的失调与漂移产生的系统误差；恒流源与A／D转换器共用参考基准，有效消除了参考基准不稳定产生的误差。
在上位机中采用MLS数值算法抵消噪声，进一步克服了噪声和随机误差对测量精度和稳定度的影响，大大提高了温度测量精度和稳定度，使得整机最大的测量误差不大于0．01℃。
