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不平衡电桥测温电路里下面的这个二极管起什么作用

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楼主: chen3ten
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qzlbwang| | 2013-3-1 21:35 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览
简单说,该“补偿”用的二极管的正向压降的变化(受温度影响),影响了测量桥的激励电压(供电电压),那么其输出的的差分电压也会受其影响,但受影响的程度除了与二极管的正向电压变化外,还与电桥的不平衡程度有关(指影响的差分输出的绝对变化值),那就会造成一个现象:不平衡度越大(如被测温度越高),“补偿”量越大,反之则越小,也就是说其“补偿”量与被测温度有关。呵呵,原本是想用来补偿所谓的电阻温度系数的,却又与被测温度相关了!如果再去进行下“定量分析”,就可以发现,在被测温度比较高的大多数范围内,其“补偿”大大超过电阻温度系数带来的误差,也就是存在着严重的“过补偿”现象,呵呵,这是“补偿”的目的吗?难道需要越补偿误差越大吗?

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laoxu + 4 很给力! 神马都是浮云
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laoxu| | 2013-3-2 05:59 | 只看该作者
LS哪么多盆友发言,在俺眼里,只有 qzlbwang老师称得上是行家,其余的都是砖家~~~ :dizzy:

向尊敬的 qzlbwang老师致敬~~~

这个二极管,唯一的作用,就是抬高电压,以便后级单电源供电的差分放大器能在其线性度范围内良好的工作。

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qzlbwang| | 2013-3-2 09:47 | 只看该作者
laoxu 发表于 2013-3-2 05:59
LS哪么多盆友发言,在俺眼里,只有 qzlbwang老师称得上是行家,其余的都是砖家~~~

向尊敬的 qzlbw ...

行家不敢当,只是做了多年而已。呵呵,46楼的朋友还说俺不明白呢!
算几个数据说明问题,也给46楼的朋友看看(不信的话,也可以自己算算看!)。
假定REF为5V,电阻的温度系数都是+50ppm,二极管在0°C时的正向压降是0.65V,二极管的温度系数是-2mV/°C,那么:
1、如果没有二极管作所谓的“补偿”:
①环境温度为0°C时:
   PT100=100Ω时(对应于被测温度为0°C,下同),输出的差分电压是17.03mV 。
   PT100=200Ω时(对应于被测温度大约为266°C,下同),输出的差分电压是109.56mV。
②环境温度为40°C时:
   PT100=100Ω时,输出的差分电压是16.85mV。
   PT100=200Ω时,输出的差分电压是109.20mV。
     也就是说,当环境温度从0°C变化至40°C,PT100=100Ω时的差分电压变化了-0.18mV,相对变化大约是-1%;PT100=200Ω时的差分电压变化了-0.36mV,相对变化大约是-0.33%。
2、用该二极管作“补偿”:
①环境温度为0°C时:
    PT100=100Ω时,输出的差分电压是14.82mV
      PT100=200Ω时,输出的差分电压是95.32mV
②环境温度为40°C时:
    PT100=100Ω时,输出的差分电压是14.93mV
      PT100=200Ω时,输出的差分电压是96.75mV
     也就是说,当环境温度从0°C变化至40°C,PT100=100Ω时的差分电压变化了+0.11mV,相对变化大约是+0.74%;PT100=200Ω时的差分电压变化了+1.43mV,相对变化大约是+1.50%。
从上面的计算结果可以看出其“补偿”的“效果”:
    在PT100=100时,已经出现了过补偿,(虽然说,其误差比不补偿时略有减少),但当PT100=200Ω,其过补偿更大,达到了+1.5%,如果被测温度更高,那么其过补偿则更大,其误差远远大于不用所谓的“补偿”!那么该请问“补偿”还有什么意义吗?

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laoxu + 4 qzlbwang老师分析的很到位 ~~~
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qzlbwang| | 2013-3-2 14:49 | 只看该作者
windh1 发表于 2013-3-2 13:58
没说你不懂,只是因为50年前此类电路只能如此设计,因为没有计算机,没有MCU进行程序设计补偿,所以只能 ...

朋友,别不顾事实数据说话呀!俺73年就开始玩电子了,早年的设计也许见得比你多吧?说话可以以理服人,还可以用数据说话。技术探讨谁对谁错都没什么关系,但总不能把对说成错,把错说成对吧?否则还有什么意义呢?

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maychang| | 2013-3-2 16:09 | 只看该作者
说了半天,只有电阻温度系数符号和数值都完全确定,才能够起“补偿”作用。
那么,还要对电阻进行挑选,挑选出温度系数恰为某数值范围的电阻。这,花费的工时未免太大了,须知测量电阻的温度系数需要将电阻升温降温,在某个温度下测量电阻。与其挑选温度系数为某数值范围的电阻,还不如用低温度系数的电阻。

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qzlbwang| | 2013-3-2 16:46 | 只看该作者
呵呵,把电阻的温度系数看成是固定的(方向和大小)都不能作所谓的“补偿”,且过补偿了比电阻的温度系数引起的误差还大。更何况实际电阻的温度系数在指标规定的范围内方向和大小并不一致(对于某个特定的电阻,都是个例,只是在规定的范围内而已),又如何补偿呢?请举例计算一下给俺这不明白的人看看呀,有理不在声高,摆事实讲道理才是正道!至于挑选,别说是挑选的人工成本远高于用温度系数更小的电阻。就算按你的要求挑选了又怎么样?因为这样的“补偿”电路决定了其补偿量和被测量密切相关。你可以按你的要求举出例子算算看被测温度500°C时,无补偿和用了该“补偿”后产生的误差都有多大?哪个更大呢?是补偿了误差小了还是更大了?事实胜于雄辩,给出结果呀!

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linqing171| | 2013-3-2 17:00 | 只看该作者
人太多了,没有细看,粗略的来看,应该是抬高电压用的。
俺感觉这个二极管应该和计算机在一起。

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qzlbwang| | 2013-3-2 17:20 | 只看该作者
windh1 发表于 2013-3-2 16:55
还是那架话,有总比没有好!
只要电阻不至于负温度系数,则一定在进行一定程度的补偿,比没补偿强的多!
...

数据摆在那里,可是就是视而不见!明摆着,“补偿”了反而过补偿,误差反而更大。却还说:“有总比没有好!”真是无语了!

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qzlbwang| | 2013-3-2 17:23 | 只看该作者
让其给出有说服力的数据,但没给出,却说:“只要电阻不至于负温度系数,则一定在进行一定程度的补偿,比没补偿强的多!”依据何在?大家都可以看得很明白!

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qzlbwang| | 2013-3-2 17:35 | 只看该作者
windh1 发表于 2013-3-2 17:30
是啊,大家都看明白了,你貌似没有!

明摆着的数据都说明了其这样的“补偿”方法,一会使得补偿量和被测量密切相关。二会使得过补偿,且可能过很多,远比电阻原有的温度系数产生的误差大得多,却还这样说,是否是有点强词夺理呢?

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maychang 2013-3-2 17:43 回复TA
“领袖教导”出来的,不必再多讨论了。 
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YT10L| | 2013-3-2 17:47 | 只看该作者
二极管在这里就是温度补偿,如果是电位问题可以用电阻,没必要用二极管

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qzlbwang| | 2013-3-2 18:10 | 只看该作者
呵呵,老爷子说得对,“领袖教导”出来的和俺等平民不是一个层次。确实没必要再说了。

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magic_yuan| | 2013-3-2 21:03 | 只看该作者
garin223 发表于 2013-2-23 23:34
,呵呵,谢谢理解。实际与我计算是相符的。

补偿需要结合实际了,如果PT100的曲线和二极管的曲线在工作时恰好能得到补充,使后端处理得更好,那是最好。不知道后端引入软件补偿怎么样,没尝试过。

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百川| | 2013-3-2 21:50 | 只看该作者
qzlbwang 发表于 2013-3-2 09:47
行家不敢当,只是做了多年而已。呵呵,46楼的朋友还说俺不明白呢!
算几个数据说明问题,也给46楼的朋友 ...

请问:PT100跟环境温度有关系吗。

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qzlbwang| | 2013-3-2 22:59 | 只看该作者
百川 发表于 2013-3-2 21:50
请问:PT100跟环境温度有关系吗。

回答你:没有关系!
那里只是针对那位提出的补偿环境温度引起的电阻变化而言的。
证明了,那个所谓的“补偿”是个不考谱的!与你所说的又是另外一回事。

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