PT100变送器如何实现DA转换？

只看该作者 · 2015-5-16 15:07

本帖最后由 any_014 于 2015-5-16 15:22 编辑

在做一个PT100变送器，参考淘宝上卖的较多的产品的电路。
是用双积分ADC进行数据采集的，被测信号是0-100mV之间，首先对这个信号进行20ms的定时积分，然后再200mV的基准电压进行定值积分。
因为积分运放的反相输入端接的电阻之前是100mV基准电压，所以可以认为，对小于100mV的电压是进行正向积分；而对高于100mV的信号进行的反向积分。积分运放的输出是个三角波，对被测信号积分时，是由2.5V逐渐减小，时间固定20ms，转到基准信号积分时，开始固定斜率上升，到达2.5V时触发后级比较器输出反转，单片机PCA捕获跳变，此周期结束，上升时间可被单片机算出。实验测得这个值还是比较准的，变化很小。

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本想利用这个捕获时间，来计算电压电阻，进而确定温度。
可发现积分运放反向输入端电阻R12前的电压，应该是100mV左右，可由于正向积分和反向积分在这个电阻上有电流流过，且方向相反，则这个值在两个阶段是不同的，而且测不同的输入电阻也影响该电压值。
觉得无法通过捕获时间来计算电压电阻了，那么至少实现DA输出吧。
参考的产品是利用PWM波产生电压信号再经过运放实现横流输出。
我用的是STC单片机，想利用PCA输出，8位自动重装(感觉8位不够高，参考电路是用台系单片机没仔细研究是不是也是8位PWM)。利用捕获时间×256/(20ms对应计数)，这样能根据输入电阻变化改变输出PWM占空比。
问题是：PT100电阻值随温度变化不是线性的，而是一斜线...
该怎么办？

只看该作者 · 2015-5-18 17:18

正反向积分过程中积分电压和积分时间的乘积是固定的。
由于时间一个是固定的，一个实单片机捕获的比较精确的，剩下来就差积分电压了。
正向积分电压是基准电压减零位基准电压（我暂且这么叫），反向积分电压是零位基准电压减去被测信号电压。
基准电压和零位基准电压都是可测量的，于是可以求出被测信号的电压值了。
问题是，基准电压和零位基准电压都是小信号，一个是200mV左右，一个是100mV左右。用万用表测量稍有偏差，计算值就差很多，尤其是零位基准电压在两个过程中的值还不一样。
我把万用表的档位达到2mV/div，此时的噪声都有2mV了，觉得很难测量这两个值，因此计算出来的被测电压值也有几毫伏的误差。
可如果要计算被测电阻的话，这几毫伏的误差就会被放大很多，计算电阻值有几欧的误差，换算成温度的话，就是10度甚至以上了。

也许是我的思路有问题，所以想不算电压及电阻值，直接将测量的时间比例放大变成PWM波输出到DA。可这样输出的DA值就不是和输入温度成正比例关系了。