PT100测温数据不准

只看该作者 · 2023-9-11 22:17

本帖最后由 cllmxdsdo 于 2023-9-11 22:17 编辑

现在做一个孵育模块，如图1 驱动加热片进行加热，

图1

当加热到37°C左右时，加热片通过PWM进行调节（PID调节)，使温度稳定在37℃，如图2所示用PT100测量环境温度，

图2

PT100通过两级运放转成电压信号输出给ADC.现在出现一个奇怪的现象，当温度加热到37℃左右，PWM进行调节时，AD值开始波动，前后AD值大概差10个AD值，当PWM调节突然停止时，前后AD值也会相差8个AD值。现象如图3所示

图3

图3是加热片加热到37度所监测的温度曲线，理论上来说，加热曲线应该是平滑的下来的，但是图中却有连续抖动的一个区间和AD值骤降的一个时刻，红框A处为PWM调节时产生了连续抖动的一个区间，红框B处为PWM调节突然停止时产生的一个骤降。不知道为何这个曲线会产生这种现象，请大神指点。

听负责人分析说是因为我的PCB中的GND没有布局好，导致的现象.不是很理解。

只看该作者 · 2024-7-2 15:46

   问题已经解决。不是这个电路有问题，用也是能用。
   问题的根源在于这个PT100探头插在铝盘里面，和铝盘密切接触，数据受到了影响。具体怎么影响的，我这里也想不通。我后面使用了探头是绝缘材质的PT100，这个数据就非常的平稳。
   但是这个PT100放大电路在理论上来说确实有点问题，因为流过PT100的电流已经超过了额定电流了。

1万 · 2023-9-11 22:46

不得校准么

只看该作者 · 2023-9-12 00:16

这个区间和精度要求，普通NTC绰绰有余了

只看该作者 · 2023-9-12 08:37

从图看，这个确实是地处理的问题，PWM工作时，纹波干扰，将PWM频率的信号耦合串入到了AD信号中，使AD跟着一起变化。骤降的时刻，估计就是PID稳定后PWM占空比固定，输出不变的时候。

只看该作者 · 2023-9-12 08:45

总之注意PCB铜箔是有电阻的,有大电流时就会有较大的压降,检查一下大电流的路径.

只看该作者 · 2023-9-12 09:05

你这PT100的驱动有问题，这种PT100采集能准确就怪了，一个是300R的温漂以及3.3V的稳定性都不那么高，同时，还不是恒流驱动原则，2线制PT100，你的不准确是铁定的。好好了解下PT100的驱动再来说这个事，你的3.3V的风吹草动都会影响到你的精确度，我还不说你使用的ADC的参考电压及相关的影响！

2万 · 2023-9-12 11:18

电路有严重干扰！
本来PT100是很容易测量准确的（最好是4线的，其次是3线的），用一个TM7705，都不需要运放（会增加误差、需要调整、标定）。

1万 · 2023-9-12 12:00

把加热与测温电路用两块板隔离分开试试。

1万 · 2023-9-12 12:48

本帖最后由 mbutterfly 于 2023-9-12 12:49 编辑

用个7705，对，TM7705比较便宜。

只看该作者 · 2023-9-12 13:03

本帖最后由 cllmxdsdo 于 2023-9-12 13:06 编辑

LcwSwust 发表于 2023-9-12 08:45
总之注意PCB铜箔是有电阻的,有大电流时就会有较大的压降,检查一下大电流的路径. ...

我PCB又重新画了一版，把加热片大电流的GND和PT100采集电路的GND隔开了，但是还是有影响

只看该作者 · 2023-9-12 13:38

怕有干扰，测温的时候把加热电流关掉。
一般对加热系统的惯性而言，测温的时间是很短的。
或者，在PWM输出0的时候测温。

只看该作者 · 2023-9-12 14:10

电流这么大，PT100本身都有自发热的问题了，分压电阻和基准电压都存在不可靠性，不准很正常

只看该作者 · 2023-9-12 14:21

cllmxdsdo 发表于 2023-9-12 13:03
我PCB又重新画了一版，把加热片大电流的GND和PT100采集电路的GND隔开了，但是还是有影响 ...

上PCB图

只看该作者 · 2023-9-12 15:12

内电层，顶层和底层都进行了分割，就留了一个小的口子连通

只看该作者 · 2023-9-12 15:22

第一：原理图问题很大，3.3V电源基准电压就肯定会影响的。第二，跳动得原因就是一个很简单得模数电混合使用时的单点共地，你们公司用这个原理图画出来的板子能用，是因为做了单点共地，抖动就小。但是这样的原理图必然导致精度很低。

只看该作者 · 2023-9-12 16:41

chenyong123 发表于 2023-9-12 15:22
第一：原理图问题很大，3.3V电源基准电压就肯定会影响的。第二，跳动得原因就是一个很简单得模数电混合使用 ...

那这里想请教一下，加热片驱动电路和PT100采集温度这2部分，需要怎么去处理，把他们分开互不受干扰。

只看该作者 · 2023-9-12 17:33

你可以一级一级的测，用示波器看输入信号，再看第一级，第二级这样找问题

只看该作者 · 2023-9-12 19:22

单点共地的接地点要准确，一定要是在电源输入输出的滤波电容的负极这个位置，并不是任意在板子上取一个点就叫单点接地。它的要求是各电源路径的公共点做到互不干扰散其它的电路，无懝电源滤波电容的负极才是最佳的位置。

1万 · 2023-9-12 19:30

cllmxdsdo 发表于 2023-9-12 16:41
那这里想请教一下，加热片驱动电路和PT100采集温度这2部分，需要怎么去处理，把他们分开互不受干扰。 ...

用隔离器隔离PWM驱动信号。MCU 和加热部分各自使用独立电源。

只看该作者 · 2023-9-12 19:35

cllmxdsdo 发表于 2023-9-12 16:41
那这里想请教一下，加热片驱动电路和PT100采集温度这2部分，需要怎么去处理，把他们分开互不受干扰。 ...

你这个板子的地走的毫无道理,你把PT100的地,和运放的地当两个不同的地来处理,上下也不要重叠,然后在你电源进线口的位置用一个磁珠把运放的地和电源进线的地连接在一起,
程序上,测温的时候,停止 PWM 控温
其实,你这个温度用热敏电阻更好,也不用运放,直接电阻分压就行,AD的基准和分压电阻的电源用一个,电源的波动会自动抵消.