铂电阻精密测温，用恒压源好还是恒流源好

只看该作者 · 2012-4-24 01:08

大侠，恒压法，输出电压与铂电阻的关系不是线性的？
我觉得也是线性关系啊，只不过是成类似反比例的关系，这不也算线性吗

线性的意思只是指直线关系叫线性吗 ...
hanzhenwei 发表于 2012-4-23 21:55

所谓恒压，就是供电是一个恒定的电压而已。
铂电阻通过加电压就有电流，而电流需要采样电阻才能测量，这样就不是线性的了。当然，也可以用运放加反馈电阻让采样点电压不变，这样铂电阻的电压也就不变了，电流就与电阻成反比关系。
反比关系不是线性的。
正比关系是线性的，但不是正比关系的也不一定不是线性。
线性关系就是能用一次方程表达的那种。
对于铂电阻精密测量，条件是比较严格的，例如Pt100的标准电流就是1mA，如果恒流1mA就没有问题，但若恒压则这个条件就不满足了。
另外，Pt100在恒压的条件下所需要的电压也比较低，因为1mA和100欧就是0.1V而已。这样，把Pt100放地端，上面用较大的电阻接较高的恒压，也就近似恒流了，非线性补偿量不是很大。

只看该作者 · 2012-4-24 20:32

22# pengjianxue
我说的恒压法，其实就是指一个固定电压加在铂电阻和一个固定电阻上。通过测出铂电阻两端电压，就可以知道铂电阻的电阻值了（不需要测电流）。若是考虑线电阻的话，这方法可能精度比较差。

只看该作者 · 2012-4-24 20:36

23# pengjianxue
“电桥激励信号线电阻与电桥总并联等效电阻不能忽略时,电桥端恒压需要的电压反馈需取自电桥端,而非激励信号线端.”
彭老师，你这个话我没太理解。

惠更斯电桥配合三线制测
恒流源 4线制测，两种方法哪种精度高呢？假设恒流源精度和惠更斯电桥的电压精度一样的高的情况下。

只看该作者 · 2012-4-24 21:55

由于热电阻温度系数较大，温度范围较大时，实际一般不用电桥(至少我不用），一般用恒流激励方便些，

另外，作为电阻测量仪器，一般用4线制，4根线不一致不影响精度；

在工程应用时，距离可能较远，导线成本较高，而且一般又是单一量程，所以一般用3线制，但要求流过电流的
两根导线要对称（长度、直径一致）。

多通道扫描测量时，一般用对地恒流源经多路开关分配给多个热电阻。

彭建学上海

只看该作者 · 2012-4-24 22:50

27# pengjianxue “多通道扫描测量时，一般用对地恒流源经多路开关分配给多个热电阻。”
这个多路开关的电阻不会影响到热电阻测量吗？

还有，若是恒流源三线，
其中两根线通电流，测电压用哪2根线？只剩1根了。。。

只看该作者 · 2012-4-24 23:29

3线制原理：
1，电流源I自a点经导线A连到热电阻一端，此段导线电阻r
2，热电阻另一端经导线B连到信号地，此段导线电阻r，热电阻的这一端经导线C作为该端对地的电压检测口
3，设热电阻R
4, Va=I(R+2r), Vc=Ir
5, 热电阻电压=Va-2Vc=IR, 结果与导线电阻无关。

上述推导同时说明，测量结果与多路开关电阻无关。

你自己可以画个图，就明白了。

3线制要求流电流的两根导线一致。

3线制是工程中最常用的，精密仪器一般必须是4线制。
彭建学上海

只看该作者 · 2012-4-24 23:42

进一步实用：
导线B经基准电阻R0接地，

热电阻R=R0+kT+jT*T

则Va=2I(R0+r)+I(KT+jT*T)
Vc=I(R0+r)
Va-2Vc=I(KT+jT*T)

当温度变化量T小于50度时（比如-10度到40度，R0对应的是-10度时的热电阻值），j可忽略。

彭建学上海

只看该作者 · 2012-4-24 23:54

再进一步实用：
-10度需要96.1欧精密电阻，没有这个电阻规格，可用91欧精密电阻，不过零点不是对应-10度，大约是-23度而已，这样做省去调零电位器，对于软件参与的场合，这不影响测量。不过，当用纯硬件做变送器之类的时候，非要从-10度对应0V或4mA时，R0不要了，需要减去基准电压Vb=IR0（需要电位器）。

彭建学上海

只看该作者 · 2012-4-25 00:03

测热电阻时，电流不能大，否则热电阻自身会发热。

电流多大，取决于热电阻体积大小，体积大，散热面积大，温升小，电流可大些。

彭建学上海

只看该作者 · 2012-4-26 17:41

现在有高精度恒流源二极管····

只看该作者 · 2016-12-8 13:40

t.jm 发表于 2012-4-23 11:53
我认为，理论上应是这种接法精度更高一些。
这种接法影响精度的因素要少一点，恒流驱动法中恒流源的精度、 ...

线性的一个好处是可以在整个量程内有效保证误差的均匀性，这是因为ADC的分度是线性的。
举个例子，8位ADC用于测电流，输出值刚好是0mA，1mA，..., 255mA
如果恒压1V测电流，那么对应的电阻是 inf, 1000, 500, 333, 250, ...， 0.003937, 0.003922，在高电阻区域的误差达到几百欧姆精度不够，小电阻区域精度0.01mOhms，然而外围电路大概保证不了这个精度。换言之，接近ADC量程的一段精度不够，另一端精度浪费。
如果是恒流测电压，那么测得的电阻的精度在整个量程都是一致的。

只看该作者 · 2016-12-8 15:06

还有一个好处是可消除引线电阻的影响

只看该作者 · 2016-12-8 21:27

既然高精度测量都是4线法，没说的，要想指标好就只能采用4线法。

铂电阻精密测温，用恒压源好还是恒流源好

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