#國慶#這個(gè)三線制PT100變送器測溫電路主要由恒流源電路和差動(dòng)放大電路兩部分組成。 其中恒流源電路主要由電壓基準(zhǔn)芯片LM358-2.5和高精度運(yùn)放KTA2333以及三極管Q1、Q2組成的達(dá)林頓管(為了減小Ib)組成。運(yùn)放KTA2333的輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流都很小,價(jià)錢還很便宜,大概一兩塊錢,還是蠻不錯(cuò)的芯片:
測溫部分的電路圖原理圖如下所示:
可以看到,上半部分為一個(gè)恒流源電路,R2為電流檢測電阻(選取高精度低溫漂),由于運(yùn)放負(fù)反饋成立,所以R2兩端的電壓會(huì)等于U2基準(zhǔn)源兩端的電壓Ud,并且由于Q1和Q2均處于放大狀態(tài),所以ib會(huì)很小很?。╥c/β/β),Ib基本忽略不計(jì),所以說流過 R2 的電流即為 Ie=Ud/R2=2.5V/2.7K≈0.926mA。最終PT100的激勵(lì)電流為Ic=Ie-Ib≈Ie=0.926mA,電流流向如下所示:
下方的放大器電路為了獲得高增益選擇了一個(gè)T型網(wǎng)絡(luò)作為反饋,由于R8//R9阻值相對200KΩ和100KΩ來說很?。ň唧w看戴維南等效),所以其輸入輸出傳遞函數(shù)如下(可以根據(jù)疊加定理去計(jì)算):
又公式由三線法抵消線阻而得RT = (U1-2U2)/I ,這個(gè)比較抽象,我畫一下示意圖,下圖中Rwire1~3為接線的線阻,所以說:U1≈I*(PT100+Rwire2+Rwire3)U2≈I*Rwire3由于理想狀態(tài)下Rwire1~3是相等的(理想狀態(tài)下接線長度,以及接觸阻抗等均相同),所以說RT(PT100)兩端的實(shí)際壓降應(yīng)該為U1-2*U2,即RT = (U1-2U2)/I。
實(shí)物接線圖如下所示:
且由于激勵(lì)電流為I = Ud / R2所以最終RT關(guān)于Uo的公式為:
RT = Uo/11/I = (Uo * 2700)/ (11*2.5)
經(jīng)運(yùn)放 U1.2 差動(dòng)放大后的信號經(jīng) R10,C4 進(jìn)行低通濾波后送的 AD 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化測量,再根據(jù)測出的 RT 值查找PT100分度表并經(jīng)插值運(yùn)算即可得到溫度值。那么您覺得這個(gè)電路設(shè)計(jì)的怎么樣?歡迎評論區(qū)留言討論!