请帮忙分析一下这个PT100电路

只看该作者 · 2014-6-18 15:51

要做一个温度变送器项目。买个一个现成变送器，抄了一下其PT100处理电路，但是不知道这个电路与PT100的关系，用PROTEUS模拟，0度时运放OP07输出947mV，不知道这个电路有没有公式？请各位高手帮忙看看！

2万 · 2014-6-18 16:31

当PT100的阻值等于R99时，运放输出0V。
放大倍数大约就是1+R19/R16，输入信号就是桥路电阻差别导致的电压差。
这只是工程的大致估计算法。

只看该作者 · 2014-6-18 16:48

十分感谢！桥路电阻的压差怎样计算呢？

只看该作者 · 2014-6-18 16:50

这种是桥式的，缺点是电桥的输出与PT100的阻值是非线性的，再加上PT100本身的阻值和温度的非线性，使得计算起来比较复杂，公式要写好多行。
这个电路的另一缺点：没有基准电压，用桥电压Vcc作为基准，不是太好，精度不高。
比较好的电路，是1mA恒流源驱动3线Pt100，放大用三线专用电路。

只看该作者 · 2014-6-18 17:00

基准电压可以改，用这个电路，程序要做查表？

只看该作者 · 2014-6-18 18:14

dzdiy 发表于 2014-6-18 16:48
十分感谢！桥路电阻的压差怎样计算呢？

公式比较复杂，参照百度文库的一篇**第5页：
精密电阻测量仪器与自制 DIY Warshawsky电桥
http://wenku.baidu.com/view/a8dc1d74a417866fb84a8ef7.html

只看该作者 · 2014-6-18 18:18

dzdiy 发表于 2014-6-18 17:00
基准电压可以改，用这个电路，程序要做查表？

对，就是查PT100分度表。
当然，如果测温范围不是很宽、精度要求在0.01度之内，也可以自己计算，解二次方程。

只看该作者 · 2014-6-18 18:54

电路搞明白了，谢谢大侠！
PT100变化1摄氏度，阻值变化0.39欧，有的温度段变化0.38欧，我分段做公式怎么样？

只看该作者 · 2014-6-18 19:01

dzdiy 发表于 2014-6-18 18:54
电路搞明白了，谢谢大侠！
PT100变化1摄氏度，阻值变化0.39欧，有的温度段变化0.38欧，我分段做公式怎么样 ...

可以。正温度时简单，只需解二次方程，无需查表。但负温度下电阻是温度的4次方程，不好解。当然，我有个比较精确的近似公式，在0度到-80度时用二次方程替代四次方程误差在0.006度之内。

2万 · 2014-6-18 19:34

电桥计算一般都不难，用苏联的位形图是个实用的选择，解析法有点麻烦。

只看该作者 · 2014-6-18 19:51

1、校准（学习）若干个点，存储这些点的标准值。
2、测量值与标准值比较，在相邻两个标准值间做线性插值计算。

只看该作者 · 2014-6-19 08:58

做表，PT100线性的那段做一个值，做N个值，可以吧？

只看该作者 · 2014-6-19 14:48

根据运放的放大倍数和电桥的比例，程序里做算法算出来PT100的阻值，然后做查表算出温度。但是算出的阻值要比实际的阻值高，程序算法没有问题，难道是电路的问题？我看买的那个成品温度表头也没有调节电路啊？

2万 · 2014-6-19 16:37

现在的MCU技术，当然硬件不需要有可变器件，直接高限、底限校准一下就可以了。
程序一般是插值计算，很简单的，也很准确。

只看该作者 · 2014-6-20 09:58

程序里修正哪部分呢？修改运放放大倍数？还是修改电桥固定电阻那半？还是直接修改PT100的阻值？

只看该作者 · 2014-6-20 11:04

楼主需要解决两个问题：曲线形状问题和对准问题。
楼主的电路是桥式的，Pt100的阻值与输出电压不是线性的，如果用线性方法近似，即认为采集的电压代表电阻，那就是曲线形状不对了。
另一个就是对准问题，无论什么形状，要求不是很高的场合两个参数就可以达到对准，一般就是放大倍数和零点。无论改变放大倍数还是改变零点，可以用硬件实现（比如改变反馈电阻），但有MCU的话用软件实现更方便。

只看该作者 · 2014-6-20 13:46

lymex 发表于 2014-6-20 11:04
楼主需要解决两个问题：曲线形状问题和对准问题。
楼主的电路是桥式的，Pt100的阻值与输出电压不是线性的， ...

AD采集电压，根据电压算出来PT100的阻值，又做了一个表，表中是PT100在各个温度的阻值，查表得到的温度，只是算出来的电压与实际的电压不一样。

只看该作者 · 2014-6-20 19:29

dzdiy 发表于 2014-6-20 13:46
AD采集电压，根据电压算出来PT100的阻值，又做了一个表，表中是PT100在各个温度的阻值，查表得到的温度， ...

在软件里乘个系数试试

2万 · 2014-6-21 10:30

简单的问题，不要复杂化。
假设测量0-100度，每5度一个点的表格，计算理论的线性值，比如ADC分别是100、200一直到2100。
实际电路，0度的ADC值不一定是100，可能是80，也可能是120，你只要保存低限和高限的实际ADC值。
再根据线性表格，就可以计算实际ADC值对应的温度了。
这纯粹是数学算法问题。
MCU的最佳算法就是插值查表，而且要整型计算，不要浮点计算，所谓的拟合公式，全是骗人的，不实用。