pt100傳感器恒流測(cè)量電路

相較于常見(jiàn)的DS18B20溫度傳感器，PT100的測(cè)溫范圍更為廣闊（為-200-680℃），而DS18B20的測(cè)溫范圍僅為-55℃～+125℃。我們采用的是如圖1所示的兩線制PT100溫度傳感器。

這里采用的是如圖2所示的恒流源式測(cè)溫電路對(duì)該傳感器信號(hào)進(jìn)行處理。

其原理為：

通過(guò)運(yùn)放U1A將基準(zhǔn)電壓4.096V轉(zhuǎn)換為恒流源，電流流過(guò)Pt100時(shí)在其上產(chǎn)生壓降，再通過(guò)運(yùn)放U1B將該微弱壓降信號(hào)放大，即輸出期望的電壓信號(hào)，該信號(hào)可直接連AD轉(zhuǎn)換芯片。由運(yùn)放的“虛短”和“虛斷”可知：

因PT100阻值為百位級(jí)，故等式（6）右邊第二項(xiàng)可忽略不計(jì)。于是有：

由式（7）可見(jiàn)，等效恒流源的電流為Vref/R1，放大倍數(shù)為866/34≈24.7428。對(duì)于PT100而言，電流大使得自身發(fā)熱造成測(cè)量溫度不準(zhǔn)確。等效恒流源輸出的電流不能太大，以不超過(guò) 1mA 為準(zhǔn)，因此設(shè)定為Vref=4.096V，R1=4.12k（精度1%），等效電流約為0.9942mA。對(duì)應(yīng)到具體溫度（-50～200℃）范圍時(shí)，Vout7輸出電壓變化范圍為：2.03～4.45V。這個(gè)范圍落在0~5V的可采電壓范圍內(nèi)。