[运放] 请帮忙分析一下这个PT100电路

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 楼主| dzdiy 发表于 2014-6-18 15:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

要做一个温度变送器项目。买个一个现成变送器,抄了一下其PT100处理电路,但是不知道这个电路与PT100的关系,用PROTEUS模拟,0度时运放OP07输出947mV,不知道这个电路有没有公式?请各位高手帮忙看看!

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gx_huang 发表于 2014-6-18 16:31 | 显示全部楼层
当PT100的阻值等于R99时,运放输出0V。
放大倍数大约就是1+R19/R16,输入信号就是桥路电阻差别导致的电压差。
这只是工程的大致估计算法。
 楼主| dzdiy 发表于 2014-6-18 16:48 | 显示全部楼层
十分感谢!桥路电阻的压差怎样计算呢?
lymex 发表于 2014-6-18 16:50 | 显示全部楼层
这种是桥式的,缺点是电桥的输出与PT100的阻值是非线性的,再加上PT100本身的阻值和温度的非线性,使得计算起来比较复杂,公式要写好多行。
这个电路的另一缺点:没有基准电压,用桥电压Vcc作为基准,不是太好,精度不高。
比较好的电路,是1mA恒流源驱动3线Pt100,放大用三线专用电路。
 楼主| dzdiy 发表于 2014-6-18 17:00 | 显示全部楼层
基准电压可以改,用这个电路,程序要做查表?
lymex 发表于 2014-6-18 18:14 | 显示全部楼层
dzdiy 发表于 2014-6-18 16:48
十分感谢!桥路电阻的压差怎样计算呢?

公式比较复杂,参照百度文库的一篇**第5页:
精​密​电​阻​测​量​仪​器​与​自​制​ ​D​I​Y​ ​W​a​r​s​h​a​w​s​k​y​电​桥
http://wenku.baidu.com/view/a8dc1d74a417866fb84a8ef7.html
lymex 发表于 2014-6-18 18:18 | 显示全部楼层
dzdiy 发表于 2014-6-18 17:00
基准电压可以改,用这个电路,程序要做查表?

对,就是查PT100分度表。
当然,如果测温范围不是很宽、精度要求在0.01度之内,也可以自己计算,解二次方程。
 楼主| dzdiy 发表于 2014-6-18 18:54 | 显示全部楼层
电路搞明白了,谢谢大侠!
PT100变化1摄氏度,阻值变化0.39欧,有的温度段变化0.38欧,我分段做公式怎么样?
lymex 发表于 2014-6-18 19:01 | 显示全部楼层
dzdiy 发表于 2014-6-18 18:54
电路搞明白了,谢谢大侠!
PT100变化1摄氏度,阻值变化0.39欧,有的温度段变化0.38欧,我分段做公式怎么样 ...

可以。正温度时简单,只需解二次方程,无需查表。但负温度下电阻是温度的4次方程,不好解。当然,我有个比较精确的近似公式,在0度到-80度时用二次方程替代四次方程误差在0.006度之内。
xukun977 发表于 2014-6-18 19:34 | 显示全部楼层

电桥计算一般都不难,用苏联的位形图是个实用的选择,解析法有点麻烦。
qzlbwang 发表于 2014-6-18 19:51 | 显示全部楼层
1、校准(学习)若干个点,存储这些点的标准值。
2、测量值与标准值比较,在相邻两个标准值间做线性插值计算。
 楼主| dzdiy 发表于 2014-6-19 08:58 | 显示全部楼层
做表,PT100线性的那段做一个值,做N个值,可以吧?
 楼主| dzdiy 发表于 2014-6-19 14:48 | 显示全部楼层
根据运放的放大倍数和电桥的比例,程序里做算法算出来PT100的阻值,然后做查表算出温度。但是算出的阻值要比实际的阻值高,程序算法没有问题,难道是电路的问题?我看买的那个成品温度表头也没有调节电路啊?
gx_huang 发表于 2014-6-19 16:37 | 显示全部楼层
现在的MCU技术,当然硬件不需要有可变器件,直接高限、底限校准一下就可以了。
程序一般是插值计算,很简单的,也很准确。
 楼主| dzdiy 发表于 2014-6-20 09:58 | 显示全部楼层
程序里修正哪部分呢?修改运放放大倍数?还是修改电桥固定电阻那半?还是直接修改PT100的阻值?
lymex 发表于 2014-6-20 11:04 | 显示全部楼层
楼主需要解决两个问题:曲线形状问题和对准问题。
楼主的电路是桥式的,Pt100的阻值与输出电压不是线性的,如果用线性方法近似,即认为采集的电压代表电阻,那就是曲线形状不对了。
另一个就是对准问题,无论什么形状,要求不是很高的场合两个参数就可以达到对准,一般就是放大倍数和零点。无论改变放大倍数还是改变零点,可以用硬件实现(比如改变反馈电阻),但有MCU的话用软件实现更方便。

 楼主| dzdiy 发表于 2014-6-20 13:46 | 显示全部楼层
lymex 发表于 2014-6-20 11:04
楼主需要解决两个问题:曲线形状问题和对准问题。
楼主的电路是桥式的,Pt100的阻值与输出电压不是线性的, ...

AD采集电压,根据电压算出来PT100的阻值,又做了一个表,表中是PT100在各个温度的阻值,查表得到的温度,只是算出来的电压与实际的电压不一样。
lymex 发表于 2014-6-20 19:29 | 显示全部楼层
dzdiy 发表于 2014-6-20 13:46
AD采集电压,根据电压算出来PT100的阻值,又做了一个表,表中是PT100在各个温度的阻值,查表得到的温度, ...

在软件里乘个系数试试
gx_huang 发表于 2014-6-21 10:30 | 显示全部楼层
简单的问题,不要复杂化。
假设测量0-100度,每5度一个点的表格,计算理论的线性值,比如ADC分别是100、200一直到2100。
实际电路,0度的ADC值不一定是100,可能是80,也可能是120,你只要保存低限和高限的实际ADC值。
再根据线性表格,就可以计算实际ADC值对应的温度了。
这纯粹是数学算法问题。
MCU的最佳算法就是插值查表,而且要整型计算,不要浮点计算,所谓的拟合公式,全是骗人的,不实用。
blessdxp 发表于 2014-7-3 09:14 | 显示全部楼层
最好使用三线或者是四线制

评论

楼主的就是三线的  发表于 2014-7-3 09:29
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