pt100温度传感器电路

PT100温度传感器是一种基于铂电阻的温度测量元件，具有高稳定性、良好的线性以及宽广的工作温度范围，从-200℃至650℃。在本电路中，PT100被设计用于-19℃至500℃的温度测量。电路分为两个主要部分：传感器前置放大电路和单片机A/D转换及显示、控制和软件非线性校正部分。 前置放大电路的作用是将PT100的电阻变化转化为电压信号。PT100与一个3K92的电阻串联，形成分压网络。虽然这种简单接法会导致一定的非线性问题，但由于采用了单片机进行软件校正，这个问题得到了解决。在0℃至500℃的温度范围内，PT100的电阻值从100Ω变化到280.9Ω，对应的电压可以通过公式Vcc/(PT100+3K92) * PT100计算得出。 单片机的10位A/D转换器需要将这个电压信号放大以适应满量程1023的显示。为使在显示500时对应于PT100的最高温度（450℃时的电压），需要计算放大倍数。考虑到实际测量中450℃对应的电压，放大倍数约为10.466。电路采用两级运算放大器，后级固定放大5倍，前级放大约为2.093倍，通过微调电位器进行精确调整。 在温度测量电路中，通常会设置调零和调满度电位器，但在这个设计中，只需通过软件调整“零度”值，就能确保整个工作范围内的准确显示。如果供电电压发生变化，会影响流过传感器的电流和输出电压。然而，由于单片机的A/D基准也随供电电压变化，只要选择合适的参数，并且供电变化在20%以内，测量的准确度就不会受到影响。 信号经过前置放大后，送入单片机的A/D转换器（如HT46R23的PB0/AN0端口）。单片机会进行软件非线性校正，将输入信号根据不同的温度段分配并乘以相应的补偿系数，以匹配理论值，然后将校正后的数字用于显示和控制。非线性补偿系数在不同温度段会有所不同，以确保在整个工作范围内提供准确的温度读数。 PT100温度传感器电路通过精确的硬件设计和软件算法，实现了对温度的高效、准确测量。该电路利用单片机的A/D转换和软件校正功能，克服了简单电路设计可能带来的非线性误差，确保了在宽温范围内测量的精确性。