PT100转4-20mA电路

[复制链接]
7986|76
叶春勇 发表于 2019-12-5 13:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2019-12-5 17:04 编辑


本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
叶春勇 发表于 2019-12-5 13:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2019-12-6 08:57 编辑

电路分析:
1、由运放输出与电阻的关系式,得出100欧的时候运放输出为0
2、当pt100=200C,电阻为175欧,运放输出电压为verf。
得出电路约束条件:可用于计算机暴力搜索。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
 楼主| zzgezi 发表于 2019-12-5 16:40 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-12-5 13:54
电路分析:
1、由运放输出与电阻的关系式,得出100欧的时候运放输出为0
2、当pt100=200C,电阻为175欧,运放 ...

谢谢大神,
恕我愚昧,我还是没算出来这个电路的放大倍数。
叶春勇 发表于 2019-12-5 16:48 | 显示全部楼层
zzgezi 发表于 2019-12-5 16:40
谢谢大神,
恕我愚昧,我还是没算出来这个电路的放大倍数。

放大倍数,输入是什么?我是输入是电阻,输出是电压。你这个桥电压,不能按照仪表放大器那么算。
  1. clear;
  2. clc;
  3. format long
  4. syms r3 r5 x y
  5. r1=3.9e3;
  6. r2=49.1e3;
  7. r4=1e3;
  8. rz=78.32;
  9. rp=127.08;
  10. z=r1*r3*r4*r5/(r2*r3*r5-r1*r3*r4+r2*r4*r5)-rz;
  11. p=r1*r4*r5*(r3+r2)/(r2*r3*(r5+r1))-rp;
  12. a=solve(z,r3);
  13. b=solve(p,r3);
  14. R5=solve(a-b,r5)
  15. R3=subs(a,r5,R5)


这个可以了



本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×

评论

这个是-55-70的电路  发表于 2019-12-5 16:52
叶春勇 发表于 2019-12-5 16:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2019-12-5 17:00 编辑

你的输入是什么,我给你算。这个桥电压已经是个复杂的关系,跟仪表放大器不一样。
我也想算Uo/Ui,你的Ui值得是哪个?
你是想算Uo/vref(5V)的关系吗?还是说Uo/U+,

 楼主| zzgezi 发表于 2019-12-5 17:06 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-12-5 16:49
你的输入是什么,我给你算。这个桥电压已经是个复杂的关系,跟仪表放大器不一样。
我也想算Uo/Ui,你的Ui值 ...





这是用运放和仪表放大器两种方式实现的非线性校正方案,仪表放大器的放大倍数根据RG计算得出62.67V/V,
运放的方案也是放大倍数也是62.67V/V,
仪表放大器的放大倍数好理解,但是运放的放大倍数算不出来。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
叶春勇 发表于 2019-12-5 17:33 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2019-12-5 17:37 编辑

你要找到你关心的输入,我关心的是运放输出与pt100的电阻的关系。你发的电路,正常工作,桥电压为0,虚短。应该不是你关心的。你指的是桥假想开路与输出的关系吗
叶春勇 发表于 2019-12-6 11:20 | 显示全部楼层
zzgezi 发表于 2019-12-5 17:06
这是用运放和仪表放大器两种方式实现的非线性校正方案,仪表放大器的放大倍数根据RG计算得出62.67V/V ...

我看了一下,你贴出来的的单运放算出来的增益应该是当作反向放大器来计算的。

不过根据我自己的计算,这个电路输出0-5V由很多解。
另外,这个电路是哪本书介绍的?能不能共享下。这个单运放放大桥式电路,成本低。由学习价值。
我自己通过matlab搜出输出-55-70,输出1-5V的电路。可直接接4-20ma电路。





本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
叶春勇 发表于 2019-12-6 11:22 | 显示全部楼层
输出1-5V,连负电源都可以不要。
 楼主| zzgezi 发表于 2019-12-6 13:32 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-12-6 11:20
我看了一下,你贴出来的的单运放算出来的增益应该是当作反向放大器来计算的。

不过根据我自己的计算,这 ...

大神,你好;上午一直在忙,附件就是在TI官网上找的资料,里面还有TINA-TI的仿真电路,不太会操作TINA-TI,我一直是用multisim做电路仿真的。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
 楼主| zzgezi 发表于 2019-12-6 18:37 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-12-6 11:20
我看了一下,你贴出来的的单运放算出来的增益应该是当作反向放大器来计算的。

不过根据我自己的计算,这 ...

大神,你能详细推导下这个运放电路的放大倍数吗?你说是反相放大器,

上面这个反相放大器,根据“虚短”和“虚断”很好计算



但是下面这个电路既有负反馈还有正反馈,真心不会计算;



本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
叶春勇 发表于 2019-12-7 11:06 | 显示全部楼层
zzgezi 发表于 2019-12-6 18:37
大神,你能详细推导下这个运放电路的放大倍数吗?你说是反相放大器,

上面这个反相放大器,根据“虚短” ...

首先假设是负反馈占优势,按照负反馈的分析方法。反之如果是负反馈不占优势,按教科书说的理想运放放大无穷大,没有意义。可以按照施密特触发器的分析方法。
首先拆开这个电路把正向端移除。


当U_=0,或(R4很大且R2很小),根据公式,可以理解成反相放大器。
根据我的用matlab的暴力计算,用前面的matlab计算方法也是可以的。但是电桥输出是温度高输出1V,温度低输出5V。

这里按照ti文档的意思,应该是用作同相放大器,温度低输出1V,温度高输出5V。


本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
叶春勇 发表于 2019-12-7 11:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 叶春勇 于 2019-12-7 11:39 编辑



这个是放大倍数估算。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
叶春勇 发表于 2019-12-7 12:29 | 显示全部楼层
至于正反馈的补偿,属于精算。

那么U+

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
叶春勇 发表于 2019-12-7 12:53 | 显示全部楼层
至于pt100产生非线性的原因
1、电阻分压,造成非线性
2、pt100本身的非线性
3、上述非线性,被放大器给放大。
TI文档的公式很长
根据公式,应该是根据电阻取3个点,分别是-55,70,7.5摄氏度的时候,与输出电压U+,对应-55,70,UH UL,用最小二乘法确定R5,来进行补偿。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
 楼主| zzgezi 发表于 2019-12-7 14:47 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-12-7 12:53
至于pt100产生非线性的原因
1、电阻分压,造成非线性
2、pt100本身的非线性

谢谢大神,你基本上能理解了。

还有个问题。你在45楼的电路以及PT100阻值与输出电压的关系图也是用matlab画的吗?

如果是的话,能把计算公式和仿真电路图分享下吗?

我正在下载matlab。

再次感谢。

谢谢了。
叶春勇 发表于 2019-12-8 11:20 | 显示全部楼层
zzgezi 发表于 2019-12-7 14:47
谢谢大神,你基本上能理解了。

还有个问题。你在45楼的电路以及PT100阻值与输出电压的关系图也是用matla ...

matlab代码更新:
  1. % 单运放桥式放大电路,计算程序。
  2. % author:qmycy
  3. % date:2019/12/08
  4. clear;
  5. clc;
  6. R1=5.1e3;
  7. R4=1e3;
  8. R5=1.3e5;
  9. T_start=-55;
  10. T_stop=70;
  11. % 参考电压
  12. Vref=5;
  13. % 运放输出最小值
  14. vol=0;
  15. % 运放输出最大值
  16. voh=5;
  17. % pt100 电阻计算开始
  18. get_pt100_res=inline('100*(1+(3.9083e-3*t)-5.775e-7*t^2-4.183e-12*(t-100)*t^3*(1-heaviside(t)))','t')
  19. rz=get_pt100_res(T_start);
  20. rp=get_pt100_res(T_stop);
  21. % pt100 电阻计算结束
  22. syms r1 r2 r3 r4 r5 rx up un uo vref
  23. eq1=(vref-un)/r2-(un-uo)/r3-un/r4;
  24. eq2=(vref-up)/r1-(up-uo)/r5-up/rx;
  25. U=collect(solve(solve(eq1,un)-solve(eq2,up),uo),rx);
  26. Uo=U;
  27. Uo=subs(Uo,vref,Vref);
  28. Uo=subs(Uo,r1,R1);
  29. Uo=subs(Uo,r4,R4);
  30. Uo=subs(Uo,r5,R5);
  31. %求解R2 R3
  32. S=solve(subs(Uo,rx,rz)-vol,subs(Uo,rx,rp)-voh,r2,r3);
  33. R2=round(S.r2)
  34. R3=round(S.r3)
  35. % 画出运放输出曲线
  36. Uo=subs(Uo,r2,R2);
  37. Uo=subs(Uo,r3,R3);
  38. ezplot(Uo,[rz,rp]);



叶春勇 发表于 2019-12-8 11:22 | 显示全部楼层

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
叶春勇 发表于 2019-12-8 11:24 | 显示全部楼层

电压与温度仿真曲线

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
 楼主| zzgezi 发表于 2019-12-13 10:49 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-12-8 11:24
电压与温度仿真曲线

再次感谢大神,

通过看你的回帖,让我对matlab产生了浓厚的兴趣,也想自学matlab来辅助设计。

请问下,你的电路仿真是用的什么工具,才能配合matlab代码实现绘制仿真曲线。是Pspice吗?
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

快速回复 在线客服 返回列表 返回顶部