基于PT100的温度测量系统设计

具有RS485通信功能的8路温度检测仪软件设计毕业设计摘要温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程需要对温度进行检测和控制。

为了满足对温度采集和测量要求，实现对各个支路温度的检测，本系统就是采用了AT89S52为主控的8路温度检测的系统。

该系统可以实现多个点的温度检测和数值显示并且具有RS-485通信功能。

该系统包括的模块主要有温度的采集，单片机的控制，AD转换，温度值的显示，RS-485通信。

它主要使用的是热敏电阻Pt100温度传感器实现温度检测，并通过AD转换对采集到的数值进行转换，随后将温度显示在液晶屏上，并对温度设置上下阈值来实现温度报警功能。

论文首先简单介绍了该系统的基本原理及整体结构，接着分硬件、软件两部分对整个系统进行阐述，其中软件部分详细描述。

最后是系统的调试与分析，对系统的功能进行了验证。

关键词：AT89S52, RS-485，AD转换, PT100温度传感器ABSTRACTTemperature is one of the most common parameters in industrial production and automatic control of technological, there is the need of the detection and control in the productive process. In order to meet the requirement of temperature acquisition and measurement to detect eight-channel`s temperature, so we will design a simply temperature detection system which focus on the AT89S52.This system can detect the temperature, display the values of number with RS-485 communication function. This system includes the collection of temperature, the control of the single chip microcomputer, AD conversion, display the temperature value and RS-485 communication. It detect temperature and transfer the temperature which is mainly use a PT100 temperature sensor. Then display the temperature on the Liquid Crystal Display. And set up the top and the bottom temperature value. If the temperature doesn`t reach the range of the top and bottom ,the system will give an alarm.This paper first introduces the basic principle and the massive structure of the system. Then it is divided into two parts to the whole system hard ware and software are described, the software part will give a detail description. Finally there is a need to debug and analyze the system to testify the system.KEY WORDS：AT89S52, RS-485 communication, AD conversion,Pt100 temperature sensor目录前言 (1)第1章绪论 (3)1.1基本原理 (3)1.1.1传感器部分 (3)1.1.2 主控制部分 (4)1.1.3 AD转换模块 (4)1.1.3.1 ADC0809简介 (4)1.1.3.2 ADC0809原理 (5)1.1.4 485通信模块 (6)1.2系统方案 (6)1.2.1系统的整体结构 (6)1.2.2 软件介绍 (7)1.3 章节安排 (8)第2章硬件设计 (9)2.1 总体设计 (9)2.2 系统主要器件的介绍 (10)2.2.1 单片机AT89S52 (10)2.2.2 A/D转换芯片 (11)2.2.3 温度传感器 (12)2.2.4 显示LCD 1602 (12)2.2.5 MAX485芯片 (12)2.3 总体电路图 (13)第3章软件设计 (15)3.1 主程序的设计 (15)3.2 AD转换子程序设计 (17)3.3 LCD温度显示程序设计 (19)3.4 报警子程序设计 (22)3.5 按键设置程序设计 (22)3.6 RS-485通信模块程序设计 (24)第4章调试与仿真 (26)4.1 软件仿真 (26)4.1.1 建立程序文件 (26)4.1.2 加载目标代码文件 (29)4.1.3 进行调试与仿真 (29)4.2 硬件调试 (31)4.3 产生的问题与分析 (33)第5章结论与展望 (34)5.1 结论 (34)5.2 展望 (34)参考文献 (35)附录系统程序 (38)前言在人类的生产生活之中，温度扮演着极其重要的角色，温度对工业的发展有着及其重要的影响，因此传感器也有着飞速的发展，来适应这种对温度的检测要求。

Pt100工作原理Pt100是一种常用的温度传感器，它是由铂（Pt）制成的电阻温度传感器，常用于工业自动化、实验室和科研领域中的温度测量。

Pt100的工作原理基于电阻的变化与温度的相关性。

1. 基本原理：Pt100的基本原理是根据铂的电阻随温度的变化而变化。

铂的电阻与温度之间存在着线性关系，随着温度的升高，铂的电阻值也会增加。

Pt100的"100"代表其在0℃时的电阻值为100欧姆。

2. 温度-电阻特性：Pt100的温度-电阻特性遵循国际标准IEC 60751，其中定义了Pt100在不同温度下的电阻值。

根据这个标准，Pt100的电阻与温度之间的关系可以通过一个数学公式来描述。

3. 电桥测量原理：为了测量Pt100的电阻值，常用的方法是使用电桥测量原理。

电桥电路由一个电源、一个测量电阻、一个Pt100和一个标准电阻组成。

当电桥平衡时，电桥两边的电压相等，可以通过测量电桥两端的电压来计算Pt100的电阻值。

4. 温度测量精度：Pt100的温度测量精度取决于多个因素，包括Pt100的质量、电桥电路的设计和测量仪器的精度等。

普通来说，Pt100的测量精度可以达到0.1℃或者更高。

5. 温度补偿：由于Pt100的电阻与温度成正比，因此温度变化也会对电桥电路产生影响。

为了消除温度对测量结果的影响，往往需要进行温度补偿。

一种常见的方法是使用一个温度补偿电阻，该电阻的温度-电阻特性与Pt100相似，可以通过测量温度补偿电阻的电阻值来补偿温度变化引起的误差。

6. 应用领域：Pt100广泛应用于各种需要精确温度测量的领域，包括工业过程控制、实验室研究、食品加工、医疗设备等。

由于Pt100具有较高的精度和稳定性，被广泛认可为一种可靠的温度传感器。

总结：Pt100是一种基于铂电阻的温度传感器，其工作原理基于铂的电阻随温度的变化而变化。

通过电桥测量原理可以测量Pt100的电阻值，并通过温度补偿来消除温度对测量结果的影响。

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。

传感器实验报告实验一Pt100铂电阻测温特性实验一、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。

二、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。

三、实验仪器、设备、材料主机箱、温度源、Pt100热电阻（2支）、温度传感器实验模板、万用表。

四、实验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～ｍｍ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，它的电阻Rt与温度t的关系为：Rt=Ro(1+At+Bt2)，式中：Ro系温度为0℃时的电阻值(本实验的铂电阻Ro＝100Ω)。

A＝×10－3／℃，B＝－×10－7／℃2。

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。

五、实验步骤1、用万用表欧姆档测出Pt100三根线中其中短接的二根线(同种颜色的线)设为1、2，另一根设为3，并测出它在室温时的大致电阻值。

2、在主机箱总电源、调节仪电源都关闭的状态下，再根据图1示意图接线，温度传感器实验模板中ａ、ｂ(Ｒt)两端接传感器，这样传感器(Rt)与R3、R1、Rw1、R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。

3、放大器调零：将图的温度传感器实验模板的放大器的两输入端引线(一根传感器引线、另一根桥路输出即Rw1活动触点输出)暂时不要引入，而用导线直接将放大器的两输入端相连(短接)；将主机箱上的电压表量程(显示选择)切换开关打到2Ｖ档，合上主机箱电源开关，调节温度传感器实验模板中的RW2(逆时针转到底)增益电位器，使放大器增益最小；再调节RW3(调零电位器)使主机箱的电压表显示为０。

pt100 温度校准方法（实用版4篇）目录（篇1）I.引言A.介绍本次任务的目的和要求B.解释中文知识类写作助理的作用和任务II.温度校准方法的基础知识A.介绍PT100温度传感器的工作原理B.解释校准温度的概念和原理C.描述PT100温度传感器的校准曲线III.温度校准方法的具体步骤A.介绍校准前的准备工作B.详细介绍校准的步骤和方法C.解释校准后的数据处理和结果分析IV.温度校准方法的实际应用A.举例说明PT100温度传感器在工业、医疗、军事等领域的应用B.解释校准方法在提高测量精度和稳定性方面的作用C.讨论校准方法在实际应用中的局限性V.结论A.总结本次任务的主要内容和收获B.强调中文知识类写作助理在知识传播和学术研究中的作用C.鼓励读者在实际应用中探索和应用温度校准方法正文（篇1）PT100温度校准方法是一种用于校准PT100温度传感器的技术。

PT100是一种常用的热电阻传感器，用于测量温度。

在校准过程中，需要使用一个已知温度的恒温槽和一个PT100温度传感器，通过改变恒温槽的温度，使PT100的温度与恒温槽的温度一致。

在校准曲线上，可以找到每个温度点对应的电阻值，从而得到PT100的温度值。

在进行温度校准之前，需要准备好相应的设备和材料，包括PT100温度传感器、恒温槽、电阻箱、万用表等。

在校准过程中，需要按照以下步骤进行：1.将PT100温度传感器连接到万用表上，并记录下初始电阻值。

2.将恒温槽的温度调整到初始值，并将恒温槽连接到电阻箱上。

3.将电阻箱的电阻值调整到初始值，使恒温槽的温度达到预设值。

4.将恒温槽的温度调整到目标值，并记录下此时的电阻值。

5.将恒温槽的温度调整到下一个目标值，重复以上步骤，直到达到所需的温度范围。

6.将记录下的电阻值输入到计算机中进行数据处理和计算，得到PT100的温度值。

7.进行多次校准实验，并对实验结果进行对比和分析。

在校准后的数据处理和结果分析过程中，需要根据实际情况进行数据分析和处理。

基于PT100的多路温度巡检仪设计作者：崔怀兵来源：《电子世界》2012年第22期【摘要】本文介绍了基于PT100型铂热电阻的多路温度巡检仪的软硬件设计。

PT100信号通过电桥接入、放大，进而通过单片机控制多路模拟开关选择不同通道采样；软件处理中则采用复合滤波法处理数据，平滑采样数据；通过将PT100的分度表分段线性化与采样值对比，可得出实际检测温度。

该温度巡检仪采用数码管显示，可同时显示8路温度、时钟，并且具有语音报警功能。

【关键词】PT100；动态显示；分段线性；复合滤波1.引言PT100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[1]，正是基于此，PT100在各个行业中受到广泛应用。

本文设计了一款基于PT100的多路温度巡检仪，可同时测量8路PT100信号，通过数码管同时显示时钟、8路温度值；具有4个按键输入，用于出场调校、报警值设定，并且最终调校参数可保存在单片机自带的EEPROM中；另外，巡检仪还具有语音报警功能。

2.巡检仪硬件电路设计硬件电路主要由信号前置变换、放大电路，按键电路，显示驱动电路，语音报警电路，时钟电路几部分组成。

2.1信号前置变换电路巡检仪采用惠斯通电桥接入PT100信号，考虑现场接线时导线的长度不可忽略[2]，采用三线制接法，如图1所示。

图1中V1，F1，F2起保护作用，可防止现场强干扰或接线错误而导致元器件损坏。

IN1A、IN1B之差与PT100阻值变化呈线性关系，通过将IN1A、IN1B变化值采样再对应P100刻度表即可换算得到实测温度。

图1中R2，R3，R4均采用低温漂的精密电阻。

REF1为给电桥供电的基准源，将PT100变化的阻值信号转换为电压信号。

考虑到PT100电阻变化值小，所转换成的差值电压在毫伏级，因此电源波动对最终采样精度影响很大。

基于此，采用LM4040-2.5V精密基准源给电桥供电。

2.2信号放大电路由IN1A、IN1B两引脚所产生的压差信号非常微弱，直接采样影响精度，因此需要将其放大后再引进单片机采样脚。

pt100结构PT100是一种常见的温度传感器，广泛应用于工业自动化控制系统中。

它的结构设计以及工作原理使得它成为了温度测量的理想选择。

PT100的结构非常简单，主要由一个电阻元件组成。

这个电阻元件是由纯铂制成的，其电阻值与温度成正比。

PT100的电阻元件通常呈线圈状，由纯铂丝绕成，然后固定在陶瓷或玻璃管中。

这种设计使得PT100具有较高的稳定性和耐用性。

PT100的工作原理是基于纯铂的电阻温度特性。

随着温度的升高，纯铂的电阻值也会增加。

根据国际标准，PT100在0℃时的电阻值为100欧姆。

当温度升高时，PT100的电阻值会线性增加。

通过测量PT100的电阻值，我们可以间接得到温度的数值。

为了测量PT100的电阻值，我们需要将其连接到一个电路中。

常用的电路是所谓的“电桥电路”。

电桥电路由四个电阻组成，其中一个是PT100的电阻，另外三个是已知的电阻。

当电桥平衡时，可以通过测量电桥两个节点之间的电压来计算PT100的电阻值。

进而可以得到温度值。

PT100的优点之一是其较高的精度和稳定性。

由于纯铂的特性，PT100可以提供较为准确的温度测量结果。

此外，PT100的线性特性使得温度与电阻值之间的关系简单明了，易于计算。

PT100的应用非常广泛。

它可以用于各种工业领域，如化工、电力、石油等。

在这些领域中，温度的准确测量对于生产过程的控制至关重要。

PT100可以在不同的温度范围内工作，从低温到高温都有相应型号可供选择。

除了工业领域，PT100也广泛用于实验室和科研领域。

在科学实验中，温度的精确控制和测量对于实验结果的准确性有着重要影响。

PT100可以提供高精度和稳定的温度测量，满足科研工作者的需求。

PT100作为一种常见的温度传感器，在工业和科研领域有着广泛的应用。

其简单的结构和准确的温度测量结果使得它成为温度测量的理想选择。

无论在哪个领域，准确测量和控制温度都是非常重要的，而PT100能够满足这一需求。

PT100三线制测量电路PT100三线制测量电路产品特性：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，为了减小热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热电阻阻值的几十倍，其值达到 10-50K（和桥路供电电压有关），下电阻一般和热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。

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
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pt1000原理PT1000是一种常用的温度传感器，它是基于铂电阻的原理而设计的。

PT1000常用于工业控制、温度测量等领域。

在本文中，我们将深入探讨PT1000的原理、工作原理和应用。

PT1000的原理基于铂电阻的特性。

铂电阻是一种温度敏感元件，其电阻值与温度成正比。

当环境温度升高，铂电阻的电阻值也随之增加。

PT1000是一种铂电阻，它的电阻值在0℃时为1000Ω，随着温度的变化而变化。

PT1000的特点是它的电阻值变化较大，能够精确地测量温度变化。

PT1000的工作原理是通过测量其电阻值来确定环境温度。

当PT1000连接到电路中时，通过施加一个恒定的电流，测量器可以测量出PT1000的电阻值。

利用PT1000的电阻-温度关系曲线，可以将电阻值转换为相应的温度值。

这样，在测量环境温度时，只需读取PT1000的电阻值，并通过转换公式将其转化为温度值。

PT1000有许多应用领域。

在工业控制中，PT1000常用于监控和调节温度。

例如，在一个化工厂中，需要保持某个反应器的温度稳定。

这时，可以将PT1000传感器安装在反应器中，通过读取PT1000的电阻值，可以判断反应器的温度是否在预设范围内，以便及时调节加热或冷却设备。

此外，PT1000也被广泛应用于仪表仪器、汽车电子、医疗设备等领域。

然而，PT1000也有一些限制和注意事项。

首先，PT1000的响应时间较长，无法实时反映温度变化。

其次，PT1000的电阻值较大，对电路的输入阻抗要求较高。

另外，PT1000的价格较高，相比于其他类型的温度传感器，成本较高。

为了提高温度测量的准确性和稳定性，一些补偿方法和电路也被设计用于PT1000的应用。

例如，温度补偿电路可校正因电阻器材的温度系数差异而导致的误差。

此外，将PT1000与其他传感器（如热电偶或热敏电阻）结合使用，可以提高温度测量的可靠性和精确度。

综上所述，PT1000是一种基于铂电阻原理的温度传感器。

Pt100工作原理Pt100是一种常用的温度传感器，它基于铂（Pt）材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。

Pt100的工作原理如下：1. 铂电阻温度系数：铂材料的电阻随温度的变化是线性的，并且变化范围较大。

Pt100的命名中的"100"表示在0℃时，其电阻值为100欧姆。

2. 铂电阻温度特性：铂材料的电阻随温度的变化符合国际标准IEC751的温度-电阻特性曲线。

根据该曲线，Pt100在-200℃到850℃的范围内具有良好的线性特性。

3. 电桥测量原理：Pt100通常作为电桥电路的一部份来测量温度。

电桥电路由四个电阻组成，其中一个是Pt100，此外三个是固定的参考电阻。

当Pt100的电阻随温度变化时，电桥电路的平衡状态发生改变，通过测量电桥电路的输出电压变化，可以得到温度的信息。

4. 精度和线性度：Pt100的精度和线性度取决于创造工艺和电桥电路的设计。

通常，Pt100的精度可以达到0.1℃，线性度可以达到0.01%。

5. 补偿电阻：在使用Pt100进行温度测量时，由于电缆的电阻对测量结果产生影响，需要使用补偿电阻来抵消电缆电阻的影响。

补偿电阻的值是根据电缆的电阻和长度来确定的。

6. Pt100的应用：Pt100广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备、实验室仪器等领域。

它具有高精度、稳定性好、抗干扰能力强等优点。

总结：Pt100的工作原理是基于铂材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。

通过电桥电路测量Pt100的电阻变化，可以得到温度的信息。

Pt100具有良好的线性特性和较高的精度，被广泛应用于各个领域的温度测量。

补偿电阻的使用可以抵消电缆电阻对测量结果的影响。

黄山学院课程设计说明书专业：12自动化班级：卓越班学生姓名：***指导教师：成绩：年月日课程设计任务书年月日第一章绪论第二章电路的方框图第三章单元电路设计、参数计算和器件的选择第四章整机电路的工作原理第五章电路的调试与组装结论收获与体会致谢参考文献注：各章节标题均用三号黑体、各个章节中的1级标题均为小三黑体，正文内容均为小四宋体。

参考文献至少有5篇。

例：第一章绪论1.1 设计技术要求做一个pt100的温度传感采集电路。

2设计目的了解，掌握一些简单路电路的设计。

第二章电路的方框图VCC 5VR15.1kΩU1TL431ACDR2500ΩKey=A50 %R32kΩR42.0kΩR51kΩR61.0kΩU2ALM324AD321141R7100kΩR81kΩD11N4733AC1100µFVCC5VC2100µFR9100kΩR10500ΩKey=A50 %R125kΩKey=A 55 %XMM1 XMM2第三章单元电路设计，参数计算和器件的选择一、温度显示仪表系统概述1）课题要求：PT100做一个温度显示仪表，温度范围-20度到600度，精度0.1度2）系统初步设计分析温度影响PT100的电阻，也就意味着，只要测出PT100的电阻，就能测出温度，而电阻可以由设计的电路测电压或者电流计算出来，然后再将电压或者电流的模拟信号被系统采样量化转化为数字信号，再由系统进行换算，其中因为PT100的工作电流不能太大1mA左右，相应电压信号会比较微弱，所以需要放大信号，以便于后面AD采样。

温度变化电阻变化电压变化信号放大AD采集数据采集数字滤波还原为温度显示温度数据分析数据显示而这个课程设计是温度显示仪表系统，所以系统主要分成三个部分，1)是数据采集，也就是PT00的电路选择，信号的放大和AD转换。

PT100的采样有两种，电阻接法有三中；为了防止非线性误差，有经过两级放大的，AD 采样需要考虑采样倍数2)是数据处理，将采集到的数据还原成温度，主要涉及两方面，一是滤波处理，二是转换为温度3)数据输出也就是显示部分，在显示管上显示相应的数据其中，数据采集部分应当是重点，因为它影响了整个系统的准确度，要克服电路本身被外界环境的影响，而数据处理应当注意数据的换算，显示部分相对比较简单。

Pt100工作原理Pt100是一种常用的温度传感器，它基于铂电阻的特性来测量温度。

在本文中，我将详细介绍Pt100的工作原理及其相关知识。

1. Pt100的基本原理Pt100是一种铂电阻温度传感器，其工作原理基于铂电阻的温度特性。

铂电阻的电阻值随温度的变化而变化，这种变化是线性的，因此可以通过测量电阻值来确定温度的变化。

Pt100的名称中的“Pt”代表铂元素，而“100”代表它的电阻值在0℃时为100欧姆。

2. Pt100的温度-电阻特性曲线Pt100的温度-电阻特性曲线是指在一定温度范围内，Pt100的电阻值随温度变化的关系曲线。

普通情况下，Pt100的温度-电阻特性曲线符合国际标准IEC 60751，该标准规定了Pt100在-200℃至850℃范围内的电阻值与温度之间的关系。

根据这个标准，Pt100的电阻值与温度之间存在着一个线性关系，可以通过查表或者使用数学公式来计算。

3. Pt100的连接方式Pt100可以通过两种不同的连接方式来使用：2线制和4线制。

在2线制连接方式中，Pt100的电阻值是通过两根导线测量的，其中一根导线通过电流源进行电流供应，另一根导线将电流源与测量仪器连接。

这种连接方式简单，但由于导线电阻的影响，会导致测量误差。

而在4线制连接方式中，Pt100的电阻值是通过四根导线测量的，其中两根导线用于电流供应，此外两根导线用于电压测量。

这种连接方式可以消除导线电阻对测量结果的影响，提高测量的精度。

4. Pt100的应用领域由于Pt100具有精度高、稳定性好、线性度高等优点，因此被广泛应用于各个领域的温度测量中。

以下是一些常见的应用领域：4.1 工业自动化在工业自动化领域，Pt100常用于测量和控制系统中的温度。

例如，在化工厂中，Pt100可以用于监测反应器内的温度，以确保反应过程的安全性和稳定性。

4.2 热处理在热处理过程中，Pt100可以用于监测金属材料的温度，以确保热处理过程的准确性和一致性。

PT100三线制测量电路引言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,所以本模块需要进行非线性校正,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进行校正,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。

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℃的电阻值写入到闪存中,这样,将得到电压值回算到电阻值,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1 采样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。

图2 主机电路主机电路如图2。

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。

pt100测温原理
PT100是一种常用的温度传感器，它基于铂电阻的电阻与温度
呈线性关系的原理进行温度测量。

其工作原理如下：
铂电阻的电阻与温度成正比，即在一定温度范围内，电阻值随温度的升高而增加。

PT100的名称中的“100”代表了在0摄氏
度时，它的电阻为100欧姆。

根据电阻值与温度的线性关系，可以通过测量PT100的电阻值来推算温度的数值。

具体而言，PT100传感器通常由铂电阻制成，这种铂电阻的电
阻值随温度变化的规律是已知的。

一般来说，PT100的电阻-
温度关系可以采用国际电工委员会（IEC）定义的标准来描述。

常用的PT100温度传感器通常采用四线制连接方式。

在四线
制连接中，电流通过其中两根线路，而另外两根线路则用于测量电阻值。

通过测量电压和已知的电流值，可以计算出PT100的电阻值。

进一步根据已知的电阻-温度关系，即可得知当前
温度值。

需要注意的是，PT100传感器需要经过校准才能保证测量的准确性。

一般来说，校准通常会在特定温度点进行，以确保
PT100在各个温度范围内都能提供准确的测量值。

总结而言，PT100的测温原理是基于铂电阻的电阻与温度成正
比的线性关系。

通过测量PT100的电阻值，结合已知的电阻-
温度关系，可以准确地获取温度信息。

热电阻pt100的原理及应用1. 原理介绍热电阻pt100是一种常见的温度传感器，它基于金属材料在温度变化时电阻值发生变化的原理工作。

Pt100是铂电阻温度传感器的一种型号，其中Pt表示使用的铂金材料，100表示在0℃时的电阻值为100欧姆。

热电阻pt100的基本原理是根据温度变化时铂电阻的电阻值发生变化来测量温度。

铂电阻的电阻值随着温度的升高而增加，这种性质被称为正温度系数。

根据铂电阻的工作原理，热电阻pt100可以实现非常精确的温度测量。

2. 应用领域热电阻pt100广泛应用于各种领域的温度测量，特点是测量精度高、稳定性好。

以下是一些常见的应用领域：2.1 工业自动化在工业自动化领域，热电阻pt100常用于测量和控制工业过程中的温度。

例如，它可以用于监测和控制炉温、加热器温度、液体温度等。

由于热电阻pt100具有高精度和稳定性，它被广泛应用于各种自动化系统中。

2.2 实验室研究热电阻pt100在实验室研究中也有重要的应用。

例如，在化学实验中，热电阻pt100可以用来测量反应的温度变化，从而帮助研究人员了解反应的性质。

在物理实验中，热电阻pt100可以用来测量各种物体和环境的温度。

2.3 环境监测热电阻pt100还可以用于环境监测，例如室内温度、室外温度或地表温度的测量。

这对于气象研究、建筑设计和能源管理等领域非常重要。

热电阻pt100可以通过连接到数据采集系统或智能设备来实现远程监测和数据记录。

2.4 医疗设备在医疗设备中，热电阻pt100可以用于测量和监测患者体温。

它可以用于测量体温变化以及监测体温在正常范围内的稳定性。

这对于各种医疗设备、实验室设备和医疗透析设备非常重要。

3. 热电阻pt100的优势与其他类型的温度传感器相比，热电阻pt100具有以下优点：•精度高：热电阻pt100可以实现很高的测量精度，通常可达到0.1℃。

•稳定性好：热电阻pt100具有良好的长期稳定性，可以长时间保持测量的准确性。