基于铂电阻的 温度传感器设计（TI精密低功耗仪器放大器INA128）

1.     简介<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

　  温度是过程检测与控制中的重要参量,在要求对温度进行精确测量和控制的条件下,铂热电阻是一种应用广泛的温度传感器,它具有体积小、准确度高、测温范围宽、稳定性好、正的温度系数等特点,但它同时也存在非线性的缺点,因此在利用铂热电阻进行精确温度测量时,除要克服测量电路自身的噪声干扰外,还要对铂热电阻的非线性进行矫正. 本文根据铂电阻( Pt100) 国际分度表函数的非线性特点,提出了一种在0～650 ℃范围内补偿其非线性的方法,设计了专用的非线性补偿电路,在对电路补偿原理及效果进行理论分析和计算机模拟仿真的基础上,实际制作了该非线性补偿电路,并进行了现场测试.

2.     铂电阻Pt100 的非线性特点及补偿思路

3.     PT100线性化调理电路设计

 之增大的效果刚好相抵消,则可以实现线性输出的目的. 从电路上看,随着温度的升高, Rt单位温度的阻值变化量减少,但同时Rt的增大使得I1增大, I也随之增大,即流过Rt的电流增大,这样单位阻值的输出电压变化量增大,当两个相反的作用刚好抵消时,输出电压与温度就成了线性关系.

4.     设计电路及原理

如图12所示为铂电阻数字温度计的设计原理图。由于经过非线性补偿后的输出数值为毫伏级的，所以还需要对其进行放大，放大范围在-5~+5V之间，放大器选用TI公司的精密低功耗仪器放大器INA128，经过放大后的信号通过模数转换器AD574转换成数字量传送给单片机80C51，利用80C51强大的软件功能对其进行处理，最后将其显示出来。

5.     实验结果

随着铂电阻所处环境温度的变化，原有电路的模拟输出在变化，可以观察到显示器上的数值也在不停变化，模拟输入增大，显示器上数值就增大，反之亦然。