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多通道温湿度记录器的热电阻温度测量电路解析
发表时间:2020-10-20  |  点击率:70
   多通道温湿度记录器是一款经济型多通道测试仪器。本测试系统选用杆状温湿度传感器,具有稳定、操作方便、性价比好的特点。采集主机及配套处理软件的实用性高,专业性强,采用LCD屏多通道智能采集。
  多通道温湿度记录器采集模块的热电阻选用铂电阻Pt100作为温度传感器。在-50-600℃中温范围内,与其他热敏元件相比,铂电阻温度传感器测量准确度高、测量范围大、稳定性好、抗干扰能力较强。
  铂电阻测温电路主要有两种:桥式测温电路和恒流源式测温电路。
  桥式测温电路主要是利用调整电桥的电阻参数,抵消电桥两端的电压波动,以突出热电阻变化引起的电压,当采用三线制时可以消除引线误差,但存在非线性误差和电路相对复杂等问题。
  恒流源式测温电路利用稳定电压给热电阻以恒定电路流,保证热电阻上的电压和其阻值变化成线性关系的。在保证基准电压源稳定的情况下,可以简化电路结构,另外根据热电阻和输出电压线性关系,更加有利于温度的计算和校正。恒流源式测温的基本应用电路。
  中虚框部分即为恒流源电路。运放U1A将输入的基准电压VREF转换为恒流源,激励热电阻RT。热电阻两端电压,经过U1B运放组成的双端输入单端输出放大电路,将信号放大10倍,即输出期望的检测电压信号。该输出信号通过电子开关与A/D转换芯片相连。
  电子开关的通路电阻较小,仅为几百欧姆,而A/D测量电路一般呈现高阻态,其带来的误差可以忽略。
  检测精度和模数转换芯片(A/D)的分辨位数有很大关系,一般单片机内带的A/D位数分辨率较低,不适合准确测量,而高分辨率的A/D芯片价格昂贵。对此采用外扩一片低成本的13位A/D芯片。通过改进软硬件设计,实际测量结果证明可以保证误差不超过0.5%。
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