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PT100转4-20mA电路

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楼主: zzgezi
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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+,

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叶春勇| | 2019-12-5 17:33 | 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

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叶春勇| | 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。





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叶春勇| | 2019-12-6 11:22 | 显示全部楼层
输出1-5V,连负电源都可以不要。

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叶春勇| | 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。


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叶春勇| | 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。

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叶春勇| | 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+

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叶春勇| | 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。

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29
叶春勇| | 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:
% 单运放桥式放大电路,计算程序。
% author:qmycy
% date:2019/12/08
clear;
clc;
R1=5.1e3;
R4=1e3;
R5=1.3e5;
T_start=-55;
T_stop=70;
% 参考电压
Vref=5;
% 运放输出最小值
vol=0;
% 运放输出最大值
voh=5;
% pt100 电阻计算开始
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')
rz=get_pt100_res(T_start);
rp=get_pt100_res(T_stop);
% pt100 电阻计算结束
syms r1 r2 r3 r4 r5 rx up un uo vref
eq1=(vref-un)/r2-(un-uo)/r3-un/r4;
eq2=(vref-up)/r1-(up-uo)/r5-up/rx;
U=collect(solve(solve(eq1,un)-solve(eq2,up),uo),rx);
Uo=U;
Uo=subs(Uo,vref,Vref);
Uo=subs(Uo,r1,R1);
Uo=subs(Uo,r4,R4);
Uo=subs(Uo,r5,R5);
%求解R2 R3
S=solve(subs(Uo,rx,rz)-vol,subs(Uo,rx,rp)-voh,r2,r3);
R2=round(S.r2)
R3=round(S.r3)
% 画出运放输出曲线
Uo=subs(Uo,r2,R2);
Uo=subs(Uo,r3,R3);
ezplot(Uo,[rz,rp]);



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30
叶春勇| | 2019-12-8 11:22 | 显示全部楼层

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31
叶春勇| | 2019-12-8 11:24 | 显示全部楼层

电压与温度仿真曲线

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叶春勇| | 2019-12-13 12:36 | 显示全部楼层
zzgezi 发表于 2019-12-13 10:49
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。

仿真软件,用lt-spce,这个你随便用。问题不大。
matlab也可以绘制曲线。matlab计算结果,带到真实性较大的仿真电路里跑。
至于matlab的学习分为:
1、符号计算,也叫代数计算,求出表达式。你提供的电路稍微复杂点,表达式用手算太累,用电脑来算,快一点,也准一点,手算搞错个正负,重来。
2、数值计算,一般都是解线性方程。
最后感谢你提供的单运放电路,我在施密特朗触发器正反馈电路和负反馈电路的中间状态有盲点。
通过你的电路,让我增加了知识面。
这个单运放电路,计算复杂,且有递归,那是过去,但是时代变了,借助计算机,可以很容易分析。也能得到很精确的答案。

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叶春勇| | 2019-12-26 09:38 | 显示全部楼层
zzgezi 发表于 2019-12-26 09:30
大神,下面这些代码是什么意思啊?

z=r1*r3*r4*r5/(r2*r3*r5-r1*r3*r4+r2*r4*r5)-rz;
这句话的意思就是列一个方程。
表达的意思    “r1*r3*r4*r5/(r2*r3*r5-r1*r3*r4+r2*r4*r5)-rz=0” 这个方程。
我最后发的程序,没这个东西。
这个应该是matlab计算出来的代数式。求零点。既求分子为0时的根。

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叶春勇| | 2019-12-26 09:55 | 显示全部楼层
zzgezi 发表于 2019-12-26 09:51
大神,那第二行呢?
p=r1*r4*r5*(r3+r2)/(r2*r3*(r5+r1))-rp;

打字有的时候复制有可能有错,以程序为主。

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叶春勇| | 2019-12-26 10:02 | 显示全部楼层
最后一版程序,考虑到最低输出不为1,重新写了一遍。避免复制matlab的代数表达式。

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叶春勇| | 2019-12-26 20:41 | 显示全部楼层
ICER123 发表于 2019-12-26 18:14
看下这个pt100测温专用芯片

价格如何?

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