热电阻测温仪及配套电子式校验仪研发设计

1 热电阻测温仪及配套电子式校验仪设计1．设计要求1.1 任务设计制作一台热阻测温仪表和配套的电子式校验仪，设计的热阻测温仪表支持工业三线制接法 （采用恒流法测电阻），具有 4~20mA 变送输出功能。 配套的电子式校验仪可用于设计的热电阻测温仪表的校验。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1.2 基本要求1．设计基于三线制的热阻测温仪表，输入信号为Pt100、Cu50、Cu100 可选（能够通过按键选择热电阻分度号），能够以数字形式显示被测温度，测温误差不大于0.5℃，；聞創沟燴鐺險爱氇谴净。2．具有变送功能，对应测温量程变送输出电信号为4～20mA ，在 0~100℃测温范围变送精度 0.5%。1.3 发挥部分1．设计一台电子式热阻信号校验仪表，可以用来校验基本要求项设计的热电阻测温仪表，模拟电阻范围0~400Ω ； 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。2．设计的电子式热阻信号校验仪表具有输出模拟电阻数字显示功能，可以通过按键改变输出的模拟电阻值，分辨率优于0.1Ω ； 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。3．进一步提高输出模拟电阻的分辨率到0.05Ω 。1.4 评分标准项目满分基本要求设计与总结报告： 方案比较、 设计与论证， 理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50 完成基本要求第1 项30 完成第基本要求2 项20 发挥部分完成发挥部分第1 项20 完成发挥部分第2 项20 2 完成发挥部分第3 项10 3 2．系统框图设计2.1Pt100测温仪框图以 MSP430F169 为基的 Pt100 测温仪电路框图如图2-1 所示，完成基本要求部分功能。图 2-1 测温仪电路框图2.2 电子式热阻信号校验仪框图MSP430F413 单片机为基的电子式热阻信号校验仪电路框图如图2-2 所示，完成发挥部分功能。图 2-2 电子式热阻信号校验仪电路框图4 3．Pt100 测温仪电路设计3.1 恒流源驱动三线制热电阻电路热电阻测温传感器Pt100 的温度与阻值对应关系如图3-1 和表 3-1 所示。使温度测量转为电阻值测量。图 3-1 表 3-1 5 三线制热电阻测温传感器Pt100 外引线形式如图3-2 所示。图 3-2 Pt100 外引线形式采用三线制是为了消除长线连接引入误差。采用恒流源驱动的三线制热电阻测温传感器电路，如图3-3 所示。利用叠加定理，分别求出电路对Ua、Ub 的放大倍数AUa 和 AUb 如下： 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。20998.19414878.04123.9510023.957//6815//435//4RRRRRRRRUaUoAUa倍R_Lin3 为导线电阻与50K 电阻串联，忽略不计。407//68R...