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[运放] PT100温度采集电路

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| 2021-4-20 08:38 | 显示全部楼层
不客气

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| 2021-4-20 08:41 | 显示全部楼层
看运放规格书,检查R161丶R165阻值是否过大。

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| 2021-4-20 09:08 | 显示全部楼层
肯定是不正确的,你采用电桥式电路,仪表放大器是单电源,又没在REF加偏置.

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 楼主 | 2021-4-20 10:43 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2021-4-20 08:41
看运放规格书,检查R161丶R165阻值是否过大。

个人认为R161和R165的阻值不是关键,反而R164的阻值比较重要(两个分压点电压差的范围)。我重新运算了一下,如果只考虑PT100的温度从30°(111.85欧姆)~100°(139.10欧姆)范围,增益122是错误的。

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 楼主 | 2021-4-20 10:48 | 显示全部楼层
aprilis999 发表于 2021-4-20 09:08
肯定是不正确的,你采用电桥式电路,仪表放大器是单电源,又没在REF加偏置. ...

关于PT100温度,我只关心0°以上(其实是30°~100°)的温度,那么两分压点电压差始终为正,输入差分信号只会为正,所以单电源供电也没问题。REF参考水平接地,输出电压以地为参考的单边正电压范围(0~3V)输出,不超过MCU的ADC参考电压范围即可。不知道我的理解有没有错。欢迎指正!

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| 2021-4-20 10:53 | 显示全部楼层
看看R2D2的帖子,有成本更低的方案。或看看数字万用表电阻档,网上叫比例法,只需要一个精密电阻。

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| 2021-4-20 10:56 | 显示全部楼层
感觉考虑太周到了,其实最简单的电路也许是最好的。
电桥的电源直接用MCU ADC的参考电压,这样,误差抵消了。
我一般直接一个电桥,差分放大,OP选低失调的。电路简单的,性能反而更好。
另外,你这个电路没考虑PT100的引线电阻,或者说原理图没有示意出来,也许这个误差已经远远大于你的电路误差。

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 楼主 | 2021-4-20 11:18 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2021-4-20 10:53
看看R2D2的帖子,有成本更低的方案。或看看数字万用表电阻档,网上叫比例法,只需要一个精密电阻。 ...

好的,谢谢!其实我的温度精度要求其实不高,正负几度都没有问题,用这个电路确实有点浪费。因为现在急着做样机,先实现整机功能再说。

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 楼主 | 2021-4-20 11:29 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2021-4-20 10:56
感觉考虑太周到了,其实最简单的电路也许是最好的。
电桥的电源直接用MCU ADC的参考电压,这样,误差抵消了 ...

有道理,电源要偏差一起偏差(朝一个方向),采样结果反而可能更准。能否推荐一下合适的运放,我这个要用四路PT100温度采集,三个检测三片PTC加热片温度,一个检测TEC制冷片温度。这个电路成本确实高了。PT100的引线确实没有考虑

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| 2021-4-20 12:13 | 显示全部楼层
建议用集成芯片,精度高、误差小、电路简单,成本比用分立元器件搭差不多。
推荐AD7793,集成电桥、运放、ADC、基准源,参考实现:
https://acuity.blog.csdn.net/article/details/114448459

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| 2021-4-20 13:04 | 显示全部楼层
MeterLeader 发表于 2021-4-20 10:43
个人认为R161和R165的阻值不是关键,反而R164的阻值比较重要(两个分压点电压差的范围)。我重新运算了一下 ...

刚看了AD623A资料,最大输入电压是VCC-1.5v,你已经超过,代表R161丶R165过大。

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| 2021-4-20 13:25 | 显示全部楼层
MeterLeader 发表于 2021-4-20 11:29
有道理,电源要偏差一起偏差(朝一个方向),采样结果反而可能更准。能否推荐一下合适的运放,我这个要用四 ...

如果有+/-5V电源,可以用OP07,最便宜。
如果只有5V单电源,国产的高精度运放也很多了,进口的OPA333/2333性能不错,稍微贵一些。
你只是简单的温度检测,没有必要选择很高的高精度的运放。

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 楼主 | 2021-4-20 15:19 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2021-4-20 13:25
如果有+/-5V电源,可以用OP07,最便宜。
如果只有5V单电源,国产的高精度运放也很多了,进口的OPA333/233 ...

谢谢!

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 楼主 | 2021-4-20 15:27 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2021-4-20 13:04
刚看了AD623A资料,最大输入电压是VCC-1.5v,你已经超过,代表R161丶R165过大。 ...

您说的是对的,单端对地最大输入+Vs -1.5v .
改了之后的电路如下:还包括对PT100引线电阻的处理;  增益大小为40:PT100温度范围0°~120°(电阻范围100Ω~146.78Ω,对应压差范围:0.0102V~0.062V),运放轨到轨。

111.png

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| 2021-4-20 20:42 | 显示全部楼层
MeterLeader 发表于 2021-4-20 15:27
您说的是对的,单端对地最大输入+Vs -1.5v .
改了之后的电路如下:还包括对PT100引线电阻的处理;  增益 ...

美信有个芯片可以直接测

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| 2021-4-20 21:31 | 显示全部楼层
MeterLeader 发表于 2021-4-20 15:27
您说的是对的,单端对地最大输入+Vs -1.5v .
改了之后的电路如下:还包括对PT100引线电阻的处理;  增益 ...

可以。虽是轨对轨输出,但对地仍有小小压降,规格书上只注明RL=100k时此压降是50mV,而你现在定VREF=0,代表输出最低是50mV或再略低一些。因此建议在输出到地线之间预留一电阻,依你需求选择电阻值,不过流为原则。电阻值越小则输出压降越小。

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| 2021-4-20 22:40 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2021-4-20 21:31
可以。虽是轨对轨输出,但对地仍有小小压降,规格书上只注明RL=100k时此压降是50mV,而你现在定VREF=0, ...

大哥,你的意思是在REF引脚接一个电阻到地,从而确定输出电压的直流偏置为Vref,使得输出电压在一个确定的Vref上下波动,是这样理解吗?

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| 2021-4-20 22:45 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2021-4-20 10:56
感觉考虑太周到了,其实最简单的电路也许是最好的。
电桥的电源直接用MCU ADC的参考电压,这样,误差抵消了 ...

大佬,差分放大的输入阻抗不是不够大,而电桥的输出阻抗不小,这样造成的误差不是很大吗?

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| 2021-4-20 23:07 | 显示全部楼层
xiaxingxing 发表于 2021-4-20 22:40
大哥,你的意思是在REF引脚接一个电阻到地,从而确定输出电压的直流偏置为Vref,使得输出电压在一个确定 ...

不是。你去看这颗运放的等效电路,当两个输入压差为零时,的输出电平就是VREF电压。在双电源时如果用VREF=0,Vout电平=0,没问题。
但在正的单电源时,如楼上所言Vout最小是50mV而不是0v,因此建议输出端预留下拉电阻,会把这50mV压降向下拉低。除非你不计较这50mV,代表ADC最低量程是50mV。

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