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標題: 漲姿勢！PT100溫度采集電路設計 [打印本頁]

作者: 51黑uu 時間: 2016-4-30 05:20
標題: 漲姿勢！PT100溫度采集電路設計
PT100是正溫度系數的熱敏電阻，顧名思義，隨著溫度的升高，電阻的阻值變大；相反，如果隨著溫度的升高，電阻的阻值變小，就是負溫度系數的熱敏電阻。之所以叫做PT100，是因為在0度時其阻值為100歐姆。

PT100之所以應用很廣泛，不僅僅是因為測溫范圍比較寬寬更因為它的線性度非常好，也就是溫度每升高一度，其電阻升高的值基本一致，約0.38-0.39歐姆對應1度。

上一節講過，通過惠斯通電橋可以測量某個橋臂電阻的變化情況，那么本方案就利用電橋來設計PT100的溫度采集方案。由于電橋出來的信號是查分信號且信號較小，所以要通過差分運放將其放大后再送入單片機進行AD采集，本方案選用AD623作為差分運放芯片，這是一顆軌到軌的運放，即能輸出的最大電壓為供電電壓。

做方案時要考慮如下幾個問題：

A. 測溫范圍是多少，這決定了其他三個電阻的阻值該如何選取；

B. 運放、單片機的供電電壓是多少，這決定了運放的放大倍數如何設計，即最大輸出不能超過單片機的AD參考電壓；

本方案的測溫范圍為0-200℃，單片機供電電壓為3.3V，設計電路圖如下：

通過電路圖可以看出如下幾個問題：

A. 運放的增益電阻R51為3.3K，即放大倍數為G=（1+100/3.3）=31.3，具體詳情可參考AD623的數據手冊；

B. 電阻R2=82Ω，即當PT100也為82Ω時，電橋平衡，差分電壓為0；

C. 運放能輸出的最大電壓為3.3V，放大倍數為31.3倍，所以最大的輸入電壓為3300/31.3=105.4mV，R5兩端的電壓為固定值V2=2.5×2000/2082=2401.5mV，那么R4兩端能輸出電壓為（2401.5-105.4）mV=2296.1mV，即R1最大為（5000/2.296）-2000=177.7Ω；

通過以上計算即可得出，R1的變化范圍為(82-177.7)Ω，即測溫范圍為(-43~205)攝氏度，滿足測溫范圍為(0-200)℃的要求。

電路設計完成后，就可以變成寫程序實現溫度的采集了。

附溫度-電阻對應表：

作者: hygo 時間: 2018-5-13 00:24
R1最大為（5000/2.296）-2000=177.7Ω；
這5000是什么東西沒看懂這公式

作者: 等不到忘不了 時間: 2018-11-20 08:44

hygo 發表于 2018-5-13 00:24
R1最大為（5000/2.296）-2000=177.7Ω；
這5000是什么東西沒看懂這公式

兄弟，弄懂了嗎？

作者: qq41045919 時間: 2018-12-4 15:29
我看懂了，
R5兩端的電壓為固定值V2=2.5×2000/2082=2401.5mV
                                    2.5×R5/R2=2401.5MV
R4兩端能輸出電壓為（2401.5-105.4）mV=2296.1mV
                                    2.5×R4/PT100=2296.1
                                    PT100=2.5×R4/2296.1
                                             =2.5*2000/2296.1
                                             =5000/2296.1

作者: qq41045919 時間: 2018-12-4 15:33
2.5×R4/R1=2296.1mV
2.5×2000/2296.1mv=R1
由此得出
（5000/2.296）-2000=177.7Ω；

作者: mhx321 時間: 2019-3-8 22:49
誤差比較大

作者: HPFHPF123 時間: 2019-3-12 00:35
我能說這個電路有問題嗎，你們有誰按照這個電路畫板了，沒問題？？？�。。�！

作者: 王秋冬 時間: 2019-3-12 08:27
分析計算的很好

作者: 影燭光 時間: 2019-3-13 08:32

HPFHPF123 發表于 2019-3-12 00:35
我能說這個電路有問題嗎，你們有誰按照這個電路畫板了，沒問題？？？�。。�！

有什么問題,我看很多人都說這樣會有問題但是不知道會什么情況,還沒畫線路板

作者: li-qy 時間: 2019-4-23 15:25
電路有問題，AD623用3.3V供電這個電路沒法工作，將單極性供電電源提高到5V，可以工作，具體可以到analog網站用工具模擬一下，看一下結果

作者: li-qy 時間: 2019-4-23 16:20
電路有問題，3.3V供電無法工作

作者: xiaozhong1314 時間: 2019-7-12 12:14
有stm32的源程序嗎

作者: heart請問 時間: 2020-2-22 21:59

hygo 發表于 2018-5-13 00:24
R1最大為（5000/2.296）-2000=177.7Ω；
這5000是什么東西沒看懂這公式

MV與V的切換

作者: sudachh 時間: 2020-10-13 17:35
如何根據PT100測溫范圍確定橋電路其他三個電阻的阻值，測溫范圍-20-120，測溫精度0.1，電壓3.3V

作者: jeffery_wang 時間: 2021-3-31 15:23

sudachh 發表于 2020-10-13 17:35
如何根據PT100測溫范圍確定橋電路其他三個電阻的阻值，測溫范圍-20-120，測溫精度0.1，電壓3.3V

0.1的話，這個電路肯定達不到這么高的精度！

作者: jiangshanxiao 時間: 2025-8-9 13:09

hygo 發表于 2018-5-13 00:24
R1最大為（5000/2.296）-2000=177.7Ω；
這5000是什么東西沒看懂這公式

這個5000是mv，對應的是5V電壓值

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