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PT100温度传感器测量电路.doc

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PT100温度传感器测量电路.doc

上传人:zbfc1172 2019/6/22 文件大小:387 KB

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文档介绍

文档介绍:温度传感器PT是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在-℃至℃-℃至℃范围。整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机A/D转换和显示,控制,软件非线性校正等部分。前置放大部分原理图如下:工作原理:传感器的接入非常简单,,,,其在℃到℃的区间内,,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT+K)*PT=输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:温度℃PT阻值Ω传感两端电压mV........................单片机的位A/D在满度量程下,最大显示为字,为了得到PT传感器输出电压在显示字时的单片机A/D转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(/*Vcc)/传感器两端电压(mV/℃),(Vcc=系统供电=V),可以得到放大倍数为.。关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照(/*Vcc)/,。实际上,个字的理想值是无法靠电路本身自然得到的,自然得到的数字仅仅为个字,因此,公式中的℃在实际计算时的取值是而不是。/*/(.-.)≈.。其实,计算的方法有多种,关键是要按照传感器的mV/℃为依据而不是以被测温度值为依据,我们看看加上非线性校正系数:.*.=.,这样,热心朋友的计算结果就吻合了。运算放大器分为两级,后级固定放大倍(原理图中K/K+=),前级放大为:./=.倍,为了防止调整时的元器件及其他偏差,使用了一只精密微调电位器对放大倍数进行细调,可以保证比较准确地调整到所需要的放大倍数(原理图中K/(K+Rw)+)。通常,在温度测量电路里,都会有一个“调零”和另一个“调满度”电位器,以方便调整传感器在“零度”及“满度”时的正确显示问题。本电路没有采用两只电位器是因为只要“零度”调整准确了,就可以保证整个工作范围的正确显示,当然也包括满度时的最大显示问题了。那么,电路中对“零度”是如何处理的呢?它是由单片机程序中把这个“零度”数字直接减掉就是了,在整个工作范围内,程序都会自动减掉“零度”值之后再作为有效数值来使用。当供电电压发生偏差后,是否会引起传感器输入的变化进而影响准确度呢?供电变化后,必然引起流过传感器的电流发生变化,也就会使传感器输出电压发生变化。可是,以此同时,单片机的供电也是在同步地接受到这种供电变化的,当单片机的A/D基准使用供电电压时,就意味着测量基准也在同步同方向发生变化,因此,只要参数选择得当,系统供电的变化在%之内时,就不会影响测量的准确度。(通常单片机系统并不允许供电有过大的变化,这不仅仅是在温度测量电路中的要求。)后级单片机电路的原理图如下:从传感器前置放大电路输出的信号,就送入到HTR的A/D转换输入端口(PB/AN),由单片机去进行各种必需的处理。首先是进行软件非线性校正,把输入信号按照不同的温度值划分为不同段,再根据其所在的段分别乘以不同的补偿系数,令其与理论值尽量接近,经过非线性校正的数字,才被送去进行显示,比较用户设定的控制值等等。各段的非线性补偿系数见下列表格(仅仅列出主要段的数据,非全部表格内容):传感电压mV/℃=K±%,供电电压=.V±%................................