测·控领域专业互动媒体平台
推动测试测量,检测诊断,传感物联,遥测自控智能化发展
当前位置:CK365中国测控网 > 技术中心 > 相关知识 >

DS18B20驱动难?PT100拯救你,一个电路轻松搞定

电子产品世界 2017-11-21 10:25:17

[导读] 通过惠斯通电桥可以测量某个桥臂电阻的变化情况,那么本方案就利用电桥来设计PT100的温度采集方案。由于电桥出来的信号是查分信号且信号较小,所以要通过差分运放将其放大后再送入单片机进行AD采集,本方案选用AD623作为差分运放芯片,这是一颗轨到轨的运放,即能输出的最大电压为供电电压。

1.什么是PT100

PT100是正温度系数的热敏电阻,顾名思义,随着温度的升高,电阻的阻值变大;相反,如果随着温度的升高,电阻的阻值变小,就是负温度系数的热敏电阻。之所以叫做PT100,是因为在0度时其阻值为100欧姆。

 

PT100之所以应用很广泛,不仅仅是因为测温范围比较宽宽更因为它的线性度非常好,也就是温度每升高一度,其电阻升高的值基本一致,约0.38-0.39欧姆对应1度。

 

2.电桥的应用

通过惠斯通电桥可以测量某个桥臂电阻的变化情况,那么本方案就利用电桥来设计PT100的温度采集方案。由于电桥出来的信号是查分信号且信号较小,所以要通过差分运放将其放大后再送入单片机进行AD采集,本方案选用AD623作为差分运放芯片,这是一颗轨到轨的运放,即能输出的最大电压为供电电压。

 

做方案时要考虑如下几个问题:


测温范围是多少,这决定了其他三个电阻的阻值该如何选取;

运放、单片机的供电电压是多少,这决定了运放的放大倍数如何设计,即最大输出不能超过单片机的AD参考电压;

 

3.原理图

本方案的测温范围为0-200℃,单片机供电电压为3.3V,设计电路图如下:

 

 

通过电路图可以看出如下几个问题:

运放的增益电阻R51为3.3K,即放大倍数为G=(1+100/3.3)=31.3,具体详情可参考AD623的数据手册;

电阻R2=82Ω,即当PT100也为82Ω时,电桥平衡,差分电压为0;

运放能输出的最大电压为3.3V,放大倍数为31.3倍,所以最大的输入电压为3300/31.3=105.4mV,R5两端的电压为固定值V2=2.5×2000/2082=2401.5mV,那么R4两端能输出电压为(2401.5-105.4)mV=2296.1mV,即R1最大为(5000/2.296)-2000=177.7Ω;

通过以上计算即可得出,R1的变化范围为(82-177.7)Ω,即测温范围为(-43~205)摄氏度,满足测温范围为(0-200)℃的要求。

 

电路设计完成后,就可以编程实现温度的采集了。

 

附温度-电阻对应表:

  

 

[整理编辑:中国测控网]
标签:  PT100[6]    温度测量[0]    DS18B20[0]    电路设计[1]    热敏电阻[2]
 
[ 技术中心搜索 ]  [ ]  [ 好友分享 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]  [ 返回顶部 ]

版权与免责声明:

①凡本网注明"来源:中国测控网"的所有作品,版权均属于中国测控网,转载请必须注明中国测控网 www.ck365.cn。违反者本网将追究相关法律责任。
②本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。
③如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

注册成为中国测控网会员

可以无需任何费用浏览专业技术文章

 
 
注册中国测控网会员以便浏览全文