PT100 三线制测量电路 引 言 PT100 是 一 种 广 泛 应 用 的 测 温 元 件 ,在 -50℃ ~600℃ 范 围 内 具 有 其 他 任 何 温 度 传感 器 无 可 比 拟 的 优 势 ,包 括 高 精 度 、 稳 定 性 好 、 抗 干 扰 能 力 强 等 。 由 于 铂 热 电 阻的 电 阻 值 与 温 度 成 非 线 性 关 系 ,所 以 本 模 块 需 要 进 行 非 线 性 校 正 ,一 般 的 模 块 采用 模 拟 电 路 校 正 ,这 种 校 正 的 精 度 不 高 ,而 且 温 漂 等 受 干 扰 的 程 度 也 比 较 大 。本 模块 采 用 了 软 件 查 表 插 值 的 方 法 进 行 校 正 ,最 后 转 换 成 III 型 信 号 。 III 型 信 号 是当 被 测 信 号 从 下 量 程 到 上 量 程 (0%~100%)变 化 时 ,输 出 线 上 对 应 4－ 20mA 电 流的 变 化 。 此 外 模 块 还 具 有 MODBUS 协 议 的 通 讯 端 口 ,可 以 直 接和任 何 MODBUS 口 连接。 系 统设计 整个模 块 基于 AVR 新型 的 Atmega16 单片机,采 用 三线 制形式,这 样可 以 去除导线电 阻 带来的 零点不 准确,经过差分放大 电 路 直 接得到 0~5V 的 信 号 电 压,这 样就可以 直 接输 入到 A/D 转 换 器 。 数据处理部分,将PT100 分度 表 中的 每隔10℃ 的 电 阻 值 写入到 闪存中,这 样,将得到 电 压值 回算到 电 阻 值 ,这 样进 行 查 表 ,当 电 阻 位于 某一 段之间时 ,再进 行 线 性 处理,这 样系 统的 线 性 化 程 度 比 较 高 可 以 达到 0.2%。 D/A 转 换 系 统采 用 373 芯片作为锁存器 ,采 用 权电 阻 网络进 行 D/A 转 换 ,这 样可 以节省成 本 ,而 且 精 度 也 可 以 得到 保证。 最 后 再经过一 个电 压电 流 转 换 部分,把信 号 以 III 型 信 号 传 送出 去,完成 模 块 的功能 。 图1 采 样电 路 采 样电 路 采 样电 路 如图1 所 示,PT100 以 三线 制接到 J0,这 样连接PT100 的 两侧的 导线 长度 相等 ,而 且 分别加在 两侧的 桥臂上 ,这 样导线 电 阻 得以 消除,当 PT100 输 出100Ω时 可 以 调节R1 的 阻 值 ,以 调整温 度 下 ...
