PT一百温度变送器设计讲解--实用.doc
电子检测装置设计实践
题目： PT100 温度变送器的设计
姓名：
学号：
成绩：__________________
西安理工大学信息与控制工程系
2016 年 1 月 22 日
总成绩
验收成绩
验收（抽样）结果
结果
均方根误差 / 排
名
精度 / 排名
最终排名
报告成绩
报告评价
学生成绩包括两个部分：检测装置验收和报告。
检测装置验收得分：根据验收测试的 4 组数据计算得到均方根误差和精度，将其各自排名，排名的结果相加，再排名，根据排名得到每个人的验收得分。
报告得分：根据电路设计、计算，电路图绘制，结果分析，综合得分。
最终得分：验收和报告各占50%。
电子检测装置设计实践项目设计说明书
项目： PT100温度变送器的设计姓名：
学号：
西安理工大学信息与控制工程系
2016 年 1 月 22 日
大纲
1概述
随着现代化工业生产的不断发展，在普通家庭里电热水器、电饭煲、电磁炉
等家用电器越来越成为必不可少的生活用品，然而这些电器都依赖于温度控制技术，所以说温度控制技术无处不在。基于此，如何获得温度信息值并进行准确而
又快速的控制这是非常重要而有意义的研究课题。
因铂热电阻具有测量范围大、稳定性好和耐氧化等优点，本课题采用PT100 铂热电阻作为温度感测元件，进行温度传感器的设计与实现。PT100在0 C的额定电阻值是 100，工作温度范围：- 200—850 C，考虑到实际应用，本课题设
计的测量范围为0— 100 C 。因为热敏电阻的的温度与阻值呈线性关系，根据测
量可得温度与电压的关系，阻值与电压的关系。
2总体设计
温度的控制
1、温度控制范围： 10--90 ℃内可任意设定温度值。
2、控制精度：± 5℃
2.1 系统构成
24V 输入电源电路PT100
输出 U0放大电路桥式电路
2.2 主要设备及元器件选型
根据设计要求，采用LM324是四运放集成
电路，它采用 14 脚双列直插塑料封装， lm324
原理图如图所示。它的内部包含四组形式完全
相同的运算放大器，除电源共用外，四组运
放相互独立。由于LM324 四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，
可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。
lm7812是指三端稳压集成电
路IC 芯片元器件，适用于各种电
源稳压电路，输出稳定性好、使用
方便、输出过流、过热自动保
护。 lm7805 系列集成稳压器的典
型应用电路如下图所示，这是一
个输出正5V 直流电压的稳压电源电路。IC 采用集成稳压器7805， C9、 C10 分别为输入端和输出端滤波电容。
ICL7660是一款基于电荷泵原理的
电压反相器，在典型电路中，其输出电
压和输入电压的极性相反幅值相等，但
输出驱动能力不算很高。常用于需要从
正电压变换出对称负电压的场合，增加
一个 ICL7660 和几个小电容，就可以实
现正负电源。
2.3 系统核心处理策略
输入信号经热电阻，过零点补偿和一级运放，最后滤波得到理想的模
拟量输出。
2.4 系统软硬件功能划分
PT100 所搭的电阻桥作为温度采集部分，对温度进行实时采集，电源由
实验室提供。
3详细设计
3.1 硬件设计
3.1.1 输入与输出
输入：由电源直接输入，经电源电路处理，将5V 电压输入。
输出：经电路处理好的信号直接输出。
3.1.2 热电阻检测模块
由于热电阻输出的信号很微弱，故我们通过电桥将阻值变化值先经过电
桥放大，得到范围跨度为0-5V ，分辨率为0.02V 的模拟电压信号，得到需
要的测温范围对应的温度值。
热电阻 PT100的分度表
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度
℃电阻值（Ω）
0 100.00 100.39 100.78 101.17 101.56 101.95 102.34 102.73 103.12 103.51
10 103.90 104.29 104.68 105.07 105.46 105.85 106.24 106.63 107.02 107.40
20 107.79 108.18 108.57 108.96 109.35 109.73 110.12 110.51 110.90 111.29
30 111.67 112.06 112.45 112.83 113.22 113.61 114.00 114.38 114.77 115.15
40 115.54 115.93 116.31 116.70 117.08 117.47 117.86 118.24 118.63 119.01
50 119.40 119.78 120.17 120.55 120.94 121.32 121.71 122.09 122.47 122.86
60 123.24 123.63 124.01 124.39 124.78 125.16 125.54 125.93 126.31 126.69
70 127.08 127.46 127.84 128.22 128.61 128.99 129.37 129.75 130.13 130.52
80 130.90 131.28 131.66 132.04 132.42 132.80 133.18 133.57 133.95 134.33
90 134.71 135.09 135.47 135.85 136.23 136.61 136.99 137.37 137.75 138.13 100 138.51 138.88 139.26 139.64 140.02 140.40 140.78 141.16 141.54 141.91 110 142.29 142.67 143.05 143.43 143.80 144.18 144.56 144.94 145.31 145.69 120 146.07 146.44 146.82 147.20 147.57 147.95 148.33 148.70 149.08 149.46 130 149.83 150.21 150.58 150.96 151.33 151.71 152.08 152.46 152.83 153.21 140 153.58 153.96 154.33 154.71 155.08 155.46 155.83 156.20 156.58 156.95 金属热电阻一般适用于- 200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量
准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。工业上常用金
属热电阻从电阻随温度的变化来看，大部分金属导体都有这个性质，但并
不是都能用作测温热电阻，作为热电阻的金属材料一般要求：尽可能大而
且稳定的温度系数、电阻率要大（在同样灵敏度下减小传感器的尺寸）、
在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值
随温度变化要有间值函数关系（最好呈线性关系）。
pt100 是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100 的阻值与温度变化关系为：当PT100 温度为0℃时它的阻值为100 欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5 欧姆。
设计电路图如下：
3.1.3 电源模块
本系统采用实验室提供的24V 直流稳压电源，经电源电路输出为5V 电压。
3.1.4 电压跟随器模块
电压跟随器的显著特点就是，
输入阻抗高，而输出阻抗低。
电压跟随器采用+5V和 -5V 双电
源供电形式，为了避免系统输出Vo
为负电压的情况。滑动变阻器RF1、
RF2 调节范围大，使测量更加准确。
3.1.5 计算过程
1. 设 R1=R2=1K， R4=100（PT100在0度时，阻值为100），电桥R5=R6=10K(电桥上的电阻大于R1 和 R2)
2.输入输出关系式
（ V i VR ）R 6 R 7 V O 1
( R 9 R10 R f 2 ) V O ; 解得VR V O1，
R6 R9
V O ( V i R 6 R 7 R 6 V Z)( R 9 R 29 R
f 2 )
R 7 R 7 R 9
最小范围： 3mV— 35mV 32mV；最大范围：7mV— 25mV 18mV
最小放大倍数：5V/32mV=156，最大放大倍数5V/18mV=278
3.确定 Vz 的范围及 R11、 R12、 RF2
R6 R7
V O 1 0 V Z 2V i V i V Z
R7
时，假设R6=R7，则设Vref=1.2V Vz 为 0.3V 到 0.7V ，取 Vz 的变化为 0.5V
放大倍数：
k
R10 R f 2 1
R9
R10 R f 2 R f 2 0
1.56
k min 1 R9
k最
小，可调
从而R10
0.56 R9
设R9=10K， R10=5.6K
R
10 R
f 2 ，使最大，应取最大值，
k
max
1 R9 2.78k R f 2
所以R
f 2 max 1.78* 103 5.6* 103 12.2k
选 R f 220 k
验证假设是否满足要求：
R10 5.6 R10 R V 2 5.6 20
2.56 1.78, 从而令 R10 4.7k 5.6k
R9 10 0.56，R9 10
则放大倍数满足要求。
4.确定 Vo1、R6、 R7的范围
设 R6=R7=10k, （运放的电阻应远大于其内阻，而内阻一般为100 ）
V i 0.45V ,V O1 0V , V Z 0.45 2 104 0.9V
104
V i 2.3V ,V O1 2.3 2 0.9 3.7V
3.1.5 系统图及元器件清单
元件数量
ICL7660 1
LM324 2
LM7812 1
LM7805 1
PT100 1
电解电容 10uf，100uf 4
电容 104,106 若干
电阻若干
双输出可调直流稳压电源24V
电位器 2
4调试与测试
4.1 调试
将PT100放入冰水混合物，此时温度为零摄氏度，PT100阻值此时为100Ω接入电路，分别测 Vo1和 Vo, 调滑动变阻器 RV1和 RV2，使其电压均接近于 0V, 并
且 Uo1> Uo2。对电路信号放大部分先进行调零：测Vo 的值并调节 RV2，是输出为 0.3V, 再对电路信号放大部分进行调满：先将 PT100放入开水，此时的阻值 138
Ω接入电路 ,再测Vo的值并调节104，使输出接近为5V。如此反复对该电路进
行调零和调满的操作，使其输出稳定在0.2V-4.0V 之间即可。
4.2 测试
测实验数据：调节PT100的阻值，使其以每隔10℃的阻值接入电路，再测输出 Vo 的值，电流源电路接好后，开始测电流的输出。测量时应按PT100 的阻值增大时测一次，再依次减小其阻值测一次。
测试结果：
1 ：滑动变阻器RF1 调零，调节最佳增益，结果如下所示：
温度 C 10 20 30 40 50 60 70 80 90 阻值103.9 107.7 111.6 115.5 119.4 123.2 127.0 130.9 134.7 电压 V 0.702 1.211 1.834 2.358 2.837 3.295 3.701 4.133 4.487
由图可以看出，PT100 温度与电压近似呈线性关系。
5结论
经过将近两这几天的测控电路课程设计，我终于完成了PT100 温度变送器的设计，虽然与老师的要求有一定的差距，但我还是很高兴的。
在这次课程设计中，我自己动手焊接了实验电路，自己检查电路中的错误，自己改正这些错误，自己查资料，这些都是我独立完成的，虽然在这一过程中我
们遇到了许多困难，但还是咬牙挺过来了，因此我们也学到了许多东西。由于我之前有过焊接电路板的经验，在焊接过程中并未遇到什么困难，我自己也认为我焊接的电路板还是不错的，但我还是在电路调试中遇到了很大的难题，虽然老师在布置这个课程设计之前给我们讲了一些在调试中要注意的问题，但在实际操作中我们几乎完全忘了这些需要注意的问题，例如对电路的调零和调满的操作，我们都没有将这两步分开来进行，而是直接测电路的输出；再如，调零和调满的操作要进行多次，通过反复调试来保证电路测量范围的准确性，可我们几乎都是只调试了一次就开始测数据，导致数据的不准确。这次课程设计使我了解到了基础电路知识的重要性，只有当我们对基础电路有了一定的了解之后，才能对较为复杂的电路进行分析，从而设计出合理的、合乎要求的电路。
从这次的课程设计中，我真真正正的意识到，在以后的学习中，一定要将理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，只有这样才能将我们的所学真正的应用出来，对于问题的分析能力和解决能力有了很大的提高，为以后的科研积累了相当宝贵的经验。这就是我在这次课程设计中的最大收获。
温度变送器计量检定标准
温度变送器计量检定标准 概述：温度变送器将温度传感元件（热电阻或热电偶）与信号转换放大单元有机集成在一起，用来测量各种工艺过程中-200~1800℃范围内的液体、蒸汽及其它气体介质或固体表面的温度。它通常和显示仪表、记录仪表以及各种控制系统配套使用，温度变送器采用热电偶、热电阻作为测温元件，从测量元件输出信号送到变送器模块，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度成线性关系的4~20mADC或0~10mADC恒流信号输出。温度变送器的校验接线和校验方法，通过接线图完整地展示了二种温度变送器的接线原理，形象的说明了实际的校验过程，为温度变送器的正常使用提供了可靠的保障。 工作原理 温度变送器的校验接线和校验的工作原理，是通过接线图完整地展示了二种温度变送器的接线原理，形象的说明了实际的校验过程，为温度变送器的正常使用提供了可靠的保障。 在石油化工行业中,温度的测量是非常重要的,热电阻和热电偶是常用的传感器,与之相配的是温度变送器,因此,对温度变送器的校验就显得十分重要。 一、温度变送器校验所用的仪器校验温度变送器，需要下列标准仪器及设备： ? 1、 III型热电偶温度变送器 0.5级 DBW-1120/B（ib）； 2、 III型热电阻温度变送器 0.5级 DBW-122/B（ib）； 3、毫伏信号发生器 1.0级 DFX-02; 4、标准电位差计 0.5级 UJ-36(或UJ-37); 5、精密电阻箱 0.02级 6位 6、标准电流表 0.05级 0~30MA DC; 7、标准数字电压表 0.05级 5位 8、水银温度计最小分度为0.1℃ 二、温度变送器的分类
PT100温度传感器测量电路
PT100温度传感器测量电路 温度传感器PT100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 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 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,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式. 按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω，我们按照其串联分压的揭发，使用公式：Vcc/(PT100+3K92）* PT100 = 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：
单片机的 10 位 A/D 在满度量程下，最大显示为 1023 字，为了得到PT100 传感器输出电压在显示 500 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：(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ，（Vcc＝系统供电＝5V），可以得到放大倍数为10.466 。 关于放大倍数的说明：有热心的用户朋友询问，按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果，而是得到 11.635的结果。实际上，500 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 450 个字，因此，公式中的500℃ 在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。450/1023*5/(0.33442-0.12438)≈10.47 。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：10.47*1.1117=11.639499 ，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 5 倍（原理图中 12K/3K+1=5），前级放大为：10.465922/5=2.0931844 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 10K/(8K2+Rw)+1)。
数字温度计的设计
数字温度计的设计 【摘要】 本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，就是用单片机实现温度测量，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于AT89S52单片机的数字温度计的设计用LCD数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求，可以用于温度等非电信号的测量，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。 【关键词】关键词1温度计；关键词2单片机；关键词3数字控制；关键词4DS1620 目录 第一章绪论 (2) 1.1 前言 (3) 1.2 数字温度计设计方案 (3) 1.3 总体设计框图 (3) 第二章硬件电路设计............................ 错误!未定义书签。 2.1 主要芯片介绍 (5) 2．1．1 AT89C51的介绍 (5) 2.1.2 AT89C51各引脚功能介绍 (5) 2．2 温度传感器 (7) 2.2．1 DS1620介绍 (7) 第三章软件设计................................ 错误!未定义书签。
3.1 主程序流程图 (11) 3.4 计算温度子程序流程图 (13) 3.5 显示数据刷新子程序流程图 (13) 第四章 Proteus仿真调试......................... 错误!未定义书签。 4.1 Proteus软件介绍 (15) 4.2 Proteus界面介绍 (16) 4.2.1 原理图编辑窗口 (18) 4.2.2 预览窗口 (23) 4.2.3 模型选择工具栏 (31) 4.2.4 元件列表 (35) 4.2.5 方向工具栏 (37) 4.2.6 仿真工具栏 (38) 4.3 本次设计仿真过程 (39) 4.3.1 创建原理图 (40) 设计总结 (50) 结论 (57) 参考文献 (59) 致谢 (62) 附录 (72)
数字温度计课程设计报告
课程设计报告书 课程名称：电工电子课程设计 题目：数字温度计 学院：信息工程学院 系：电气工程及其自动化 专业班级：电力系统及其自动化113 学号：6100311096 学生姓名：李超红 起讫日期：6月19日——7月2日 指导教师：郑朝丹职称：讲师 学院审核（签名）： 审核日期：
内容摘要： 目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。 单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU,存储器，RAM，ROM，及输入与输出接口电路，这种芯片称为:单片机。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便的优点，使它迅速的得到了推广应用，目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的关键部件。单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化用品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。 本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。 本文介绍了一个基于STC89C52单片机和数字温度传感器DS18B20的测温 系统，并用LED数码管显示温度值，易于读数。系统电路简单、操作简便，能 任意设定报警温度并可查询最近的10个温度值，系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。 关键词：单片机数字温度传感器数字温度计
压力变送器校验规程
压力变送器校验规程 1.0目的 规范压力变送器的校准操作，确保压力变送器的有效性和准确性。 2.0范围 对新购或年检的压力变送器进行校验。 3.0校验时所需标准仪器及设备 1）活塞压力计； 2）精密压力表； 3）稳压电源； 4）精密电阻箱； 5）标准电流表。 4.0校验接线方法 5.0校验方法 5.1外观检查 1）变送器的名牌应完整、清晰。 2）变送器的零件表面涂覆层应整洁、完好，无腐蚀和锈斑。 5.2基本误差校验（±0.2% ~±0.5%） 校验不少于5个有效点。 增加输入信号，使输入信号依次缓慢地停在各个有效点上（不得超过有效点值
再返回），读取标准表的数值并记录被检表的数值。然后，减小输入信号，用同样的方法对仪表进行反向校验。若误差超过允许值，则调整零点、量程、线性电位器，直到满足精度要求为止。在校验过程中不允许调零点和量程，不允许轻敲或推动变送器。 5.3回程误差校验（0.2% ~0.5%） 回程误差校验与示值基本误差校验同时进行。即正向与反向校验时，同一被校分度线上的示值之差，取其中最大值，如误差超过允许值，应重新进行基本误差校验，直到满足精度要求为止。 5.4校验结果的处理 经校验合格的压力变送器填写仪表校验记录，做合格标识方可投入使用，不合格的压力变送器填写仪表维修记录并详细记录不合格项目，经维修仍达不到标准要求的填写仪表报废申请表。 5.5校验周期为12个月。 6.0参考文件 JJF1071国家计量校准规范编写规则 JJF1001通用计量术语及定义 GBT/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 7.0记录表格 压力（差压）变送器检定记录表 压力表检定记录表 压力（差压）控制器检定记录表
pt100温度传感器原理
pt100温度传感器原理 PT100是一个温度传感器,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-200℃至650℃的范围. 电阻式温度检测器(RTD,Resistance Temperature Detector)是一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。大部分电阻式温度检测器是以金属作成的,其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定－耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。 PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT)其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度
因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。 1：V o=2.55mA ×100(1+0.00392T)=0.255+T/1000 。 2：量测V o时,不可分出任何电流,否则量测值会不準。电路分析由于一般电源供应较多零件之后,电源是带杂讯的,因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件,由于7.2V齐纳二极体的作用,使得1K电阻和5K可变电阻之电压和为6.5V,靠5K可变电阻的调整可决定电晶体的射(集极)极电流,而我们须将集极电流调为 2.55mA,使得量测电压V如箭头所示为0.255+T/1000。其后的非反向放大器,输入电阻几乎无限大,同时又放大10倍,使得运算放大器输出为2.55+T/100。6V齐纳二极体的作用如7.2V 齐纳二极体的作用,我们利用它调出2.55V,因此电压追随器的输出电压V1亦为 2.55V。其后差动放大器之输出为
数字温度计设计
数字温度计 摘要：温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应用。该设计是数字温度计，首先是对总体方案的选择和设计；然后通过控制LM35进行温度采集；将温度的变化转为电压的变化，其次设计电压电路，将变化的电压量通过放大系统转化为所需要的电压；再通过TC7107将模拟的电压转化为数字量后直接驱动数码管LED对实时温度进行动态显示。最后在Proteus仿真软件中构建了数字温度计仿真电路图，仿真结果表明：在温度变化时，可以通过电压的变化形式传递，最终通过3位十进制数显示出来。 关键词：温度计；电路设计；仿真
目录 1 设计任务与要求 (1) 2 方案设计与论证 (1) 3 单元电路的设计及仿真 (2) 3.1传感器 (2) 3.2放大系统 (2) 3.3 A/D转换器及数字显示 (4) 4 总电路设计及其仿真调试过程 (6) 4.1总电路设计 (6) 4.2仿真结果及其分析 (7) 5 结论与心得 (9) 6 参考文献 (11)
1 设计任务与要求 温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，即用数字显示被测温度。具体要求如下：（1）测量范围0～100度。 （2）测量精度0.1度。 （3）3位LED数码管显示。 掌握线性系统的根轨迹、时域和频域分析与计算方法； （2）掌握线性系统的超前、滞后、滞后-超前、一二阶最佳参数、PID等校正方法；（3）掌握MATLAB线性系统性能分析、校正设计与检验的基本方法。 2 方案设计与论证 数字温度计的原理是：通过控制传感器进行温度采集，将温度的变化转化为电压的变化；然后设计电压电路，将变化的电压通过放大系统转化为需要的电压；再通过A/D转换器将模拟的电压转换为数字量后驱动数码管对实时温度进行动态显示。 原理框图如图2-1所示： 传感器放大系统A/D转换显示 图2-1 数字温度计原理框图 由设计任务与要求可知道，本设计实验主要分为四个部分，即传感器、放大系统、模数转换器以及显示部分。经过分析，传感器可以选择对温度比较敏感的器件，做好是在某参数与温度成线性关系，比如用温敏晶体管构成的集成温度传感器或热敏电阻等；放大系统可以由集成运放组成或反相比例运算放大器；A/D转换器需要选择有LED 驱动显示功能的，而可供选择的参考元件有ICL7107，ICL7106，MC14433等；显示部分用3位LED数码管显示。 方案一：用一个热敏电阻,通过热敏电阻把温度转化为电压,再得到每一度热敏电
压力变送器校准规程
1 目的 规范压力变送器校准的操作，确保压力变送器的校准结果真实、可靠。 2 范围 本规程适用于压力变送器的校准和使用中检验。 3 职责 工程设备部：负责按本规程执行压力变送器的校准及校准记录的管理。 4 定义 4.1 压力变送器：是一种将压力变量转换成可传送的标准化输出信号的仪表，而且其输出信号与压力变量之间有一给定的连续函数关系（通常为线性关系）。 4.2 压力变送器有电动和气动两大类。电动的标准化输出信号主要为0mA~10mA和4mA~20mA（或1V~5V）的直流电信号。气动的标准化输出信号主要为20kPa~100kPa 的气体压力。（不排除具有特殊规定的其他标准化输出信号）。 4.3 压力变送器通常由两部分组成：感压单元、信号处理和转换单元，有些变送器增加了显示单元。 5 内容 5.1 计量性能要求 5.1.2 回差：回差应不超过最大允许误差的绝对值。 5.2 外观 5.2.1 变送器的铭牌应完整、清晰，并具有以下信息：产品名称、型号规格、测量范围、准确度等级、额定工作压力等主要技术指标；制造厂的名称或商标、出厂编号、制造年月、制造计量器具许可证标志及编号；防爆产品还应有相应的防爆标志。 5.2.2 变送器零部件应完好无损，紧固件不得有松动和损伤现象，可动部分应灵活可靠。 5.2.3 有显示单元的变送器，数字显示应清晰，不应有缺笔画现象。 5.2.4 密封性：压力变送器的测量部分在承受测量压力上限时，不得有泄漏现象。 5.3 校准条件 5.3.1 标准器
5.3.1.1 从提高校准能力出发，标准仪器及配套设备引入的扩展不确定度与被校温度计最大允许误差绝对值相比应尽可能小； 5.3.1.2 选用标准器如下：过程校准仪，精密压力表或数字压力计，压力校验器。 5.3.2 环境条件 5.3.2.1 环境温度：（20±5）℃； 5.3.2.2 环境湿度：45%~75%； 5.3.2.3 压力变送器所处的环境应无明显的机械振动和外磁场（地磁场除外）； 5.3.2.4 压力变送器应在5.4.2.1，5.4.2.2，5.4.2.3环境条件下至少静置2h方可校准；准确度低于0.5级的变送器可缩短放置时间，一般为1h。 5.4 校准项目和校准方法 5.4.1 外观：用目力观测和通电检查，应符合5.2的要求。 5.4.2 密封性检查：平稳地升压（或疏空），使压力变送器测量室压力达到测量上限值（或当地大气压力90%的疏空度），关闭压力源，密封15min，应无泄漏。 5.4.3 输出值误差和显示值误差的校准： 5.4.3.1 传压介质为气体时，介质应清洁、干燥；传压介质为液体时，应使标准仪器与压力变送器的受压点在同一水平面上。 5.4.3.2 电动变送器除制造厂另有规定外，一般需要通电预热15min。 5.4.3.3 校准点选择：校准点的选择应按量程均匀分布，一般应包括上限值、下限值（或其附近10%输入量程以内）在内不少于3个点。 5.4.3.4 校准前的调整：校准前，用改变输入压力的办法对输出下限值和上限值进行调整，使其与理论的下限值和上限值相一致。一般可以通过调整“零点”和“满量程”来完成。 5.4.3.5 校准方法：从下限开始平稳地输入压力信号到各校准点，读取并记录输出值和显示值（如有显示单元）直至上限；然后反方向平稳改变压力信号到各个校准点，读取并记录输出值和显示值（如有显示单元）直至下限。在校准过程中不允许调整零点和量程，不允许轻敲和振动变送器，在接近校准点时，输入压力信号应足够慢，避免过冲现象。 5.4.3.6 回差的校准：回差的校准与输出值误差和显示值误差的校准同时进行，应符合5.1.2的要求。 5.4.4 误差计算 5.4.4.1 输出值误差的计算：压力变送器的输出值误差按公式ΔA=A1-A2计算； ΔA——压力变送器各校准点的输出值误差，mA，V或kPa； A1——压力变送器上行程或下行程各校准点的实际输出值，mA，V或kPa； A2——压力变送器各校准点的理论输出值，mA，V或kPa。 5.4.4.2 显示值误差的计算：压力变送器的显示值误差按公式Δp=p1-p2计算； Δp——压力变送器各校准点的显示值误差，Pa，kPa或MPa； p1——压力变送器上行程或下行程各校准点的实际显示值，Pa，kPa或MPa； p2——压力变送器各校准点的标准表显示值，Pa，kPa或MPa。 5.5 校准结果的处理 5.5.1 校准结果符合允差范围的压力变送器，粘贴计量合格标签。 5.5.2 校准结果不符合允差范围的压力变送器，粘贴禁用标签，并注明不合格项目和内
pt100温度传感器原理
ptioo温度传感器原理 PT100是一个温度传感器，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-200C至650 C的范围. 电阻式温度检测器(RTD,Resistanee Temperature Detector)是一种物质材料作成的电阻，它会随温度的上升而改变电阻值，如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数，如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。大部分电阻式温度检测器是以金属作成的，其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器，最为稳定—耐酸碱、不会变质、相当线性…,最受工业界采用。 PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器，属于正电阻系数，其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+a T)其中a =0.00392,R(为100 Q在0C的电阻值),T为摄氏温度＜br＞因此白金作成的电阻式温度检测器，又称为PT100。 1: Vo=2.55mA Xl00(1+0.00392T)=0.255+T/1000。 2:量测Vo时，不可分出任何电流，否则量测值会不準。电路分析由于一般电源供应较多零件之后，电源是带杂讯的，因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件，由于7.2V齐纳二极体的作用，使得1K电阻和5K可变电阻之电压和为6.5V靠5K可变电阻的调整可决定电晶体的射(集极)极电流，而我们须将集极电流调为 2.55mA,使得量测电压V如箭头所示为0.255+T/1000。其后的非反向放大器，输入电阻几乎无限大，同时又放大10倍，使得运算放大器输出为2.55+T/100°6V齐纳二极体的作用如7.2V 齐纳二极体的作用，我们利用它调出2.55V,因此电压追随器的输出电压 V1 亦为2.55V。其后差动放大器之输出为
数字温度计的设计与仿真
单片机原理与应用设计课程综述 设计项目数字温度计 任课教师 班级 姓名 学号 日期
基于AT89C51的数字温度计设计与仿真摘要：随着科学技术的不断发展，温度的检测、控制应用于许多行业，数字温度计就是其中一例，它的反应速度快、操作简单，对环境要求不高，因此得到广泛的应用。 传统的温度测量大多使用热敏电阻，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。本课题采用单片机作为主控芯片，利用DS18B20来实现测温，用LCD液晶显示器来实现温度显示。 温度测量范围为0～119℃，精确度0.1℃。可以手动设置温度上下限报警值，当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声，并显示温度值，该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。 关键词：数字温度计；DS18B20；AT89C51； LCD1602 一、绪论 1.1 前言 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求也越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用。 1.2 课题的目的及意义 数字温度计与传统温度计相比，具有结构简单、可靠性高、成本低、测量范围广、体积小、功耗低、显示直观等特点。该设计使用AT89C51，DS18B20以及通用液晶显示屏1602LCD等。通过本次设计能够更加了解数字温度计工作原理和熟悉单片机的发展与应用，巩固所学的知识，为以后工作与学习打下坚实的基础。 数字温度计主要运用在工业生产和实验研究中，如电力、化工、机械制造、粮食存储等领域。温度是表征其对象和过程状态的重要参数之一。比如：发电厂锅炉
PT100温度变送器的设计
课程设计 课程名称测控电路 题目名称 Pt100温度变送器设计 学生学院物理与信息工程学院 专业班级测控技术与仪器 班号 B08072021 学生组员张文焱胡聪罗成 指导教师范志顺 2011-1-5
课 程 设 计报告 一、实验要求： 设计一个用热电阻Pt100制作的温度变送器，要求其温度变化范围为0℃-400℃,输出为0.3V-1.5V,精度为5％，在此基础上构成一个输出为4mA-20mA 的电流源。 二、实验原理： 1.同相放大及差分放大部分： Uo 2.电压跟随器： ) 21 (9) 49(21214 99 112212R R R R R R Uo R R R Uo R R R +?+?? =+? =+?则：对同相放大器有： 11 101222 11R R R Uo +? =-对电压跟随器有：) 21(6 8 6 8578577 16 57712Uo Uo R R Uo R R R R R Uo R R R Uo R R R R Uo Uo -?==-+?=+?-则：因对差分放大电路有： Uo
3.电流源电路： Uo 16 100)1317(171412) 100(1214 12100R i R R R R R i Uo R Uo R R i Uo i -++-- + +-= 三、元件清单： 四、资料准备： 热电阻的测温原理与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 。式中，Rt 为温度t 时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 Rt=AeB/t 。式中Rt 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上 ），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。工业上常用金属热电阻从电阻随温度的变化来看，大部分金属导体都有这个性质，但并不是都能用作测温热电阻，作为热电阻的金属材料一般要求：尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大（在同样灵敏度下减小传感器
温度变送器(热电阻)校准规程(优选.)
热电阻（温度变送器）较准准规程 1.范围 本规程适用于本公司生产车间使用的全部类型热电阻（温度变送器）次校准，后续校准，使用中校准。 2.概述 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。。 3.计量性能要求 在测量范围内，误差应不大于温度变送器热电阻本身规定的误差 4.校准 4.1校准室的环境 校准的温度尽量保持在（20±5）℃，相对湿度不大于85%。 4.2校准的人员资质 校准人员必须经过培训并取得资格证书 4.3校准的设备 经过检定合格的热电阻 4.3.1外观检查 a)热电阻外观完好，没有明显的损坏。 b)热电阻上的信息完整制造单位或商标；规格型号；准确度等级;出厂编号。 4.3.2校准步骤 a)将标准热电阻和需要校准的热电阻（温度变送器）放入水浴中。 b)接通水浴电源，设定好需要校准的温度点，开始加热。 c)将水浴加热到设定好的温度，这时用万用表测量标准热电阻的电阻并通过 查表得到所对应的温度。同时记录需要校准的热电阻（温度变送器）的温 度值。 d)取得一个温度校验点的读数并记录好数据，调整温控器，使水浴升高 到第二个温度校准点，进行第二个读数；依次进行，一般设置3-5 个校准点； e)根据记录的数据，通过计算得出误差值。 5.校准结果处理 5.1校准合格的热电阻（温度变送器），将校准数据填写在计量器具校准表R-A6079- 007。并将校准合格标签贴热电阻（温度变送器）上。 5.2校准不合格的热电阻（温度变送器），进行调整修理后再进行校准，如果还不合格 则进行报废处理并贴上不合格标签。
PT100温度传感器测温详解
一种精密的热电阻测温方法 摘要: 本文介绍了一种采用恒压分压法精密测量三线制热电阻阻值的方法，对于Pt100热电阻，检测分辨率可以达到0.005W。同时采用计算的方法，能够使获得的温度准确度达到0.05℃。 关键词: 恒压；三线制；热电阻；精度 引言 温度参数是目前工业生产中最常用的生产过程参数之一，对温度的测量虽然有许多不同的方法，但热电阻凭借其优良的特性成为目前工业上温度测量中应用最广泛普遍的传感元件之一。由于金属铂优良的物理特性，使它成为制造热电阻的首选材料。它能够制造成体积微小的薄膜形式，或者缠绕在陶瓷和云母基板上制造出高稳定性的温度传感器，能够适应各种复杂的测温场合。一般在-200℃至+400℃的温度范围内，Pt100热电阻温度传感器是首选测温元件。 目前在各种检验设备中，如各种检验用恒温槽，都要求设备能够提供高精度的温度指示，这就要求作到对温度的高精度测量。又如，在配置Pt100热电阻传感器的智能型二线制一体化温度变送器中，也要求对温度有高精度的测量，这样才能够保证变送器在全量程范围内的高精度。为了消除导线电阻对测量的影响，在实验室和工业应用中，都是采用三线制引线接法来消除导线电阻影响的。本文介绍的就是一种精密测量三线制热电阻阻值的方案，同时提供了高精度的温度转换方法。 三线制热电阻阻值检测电路 图1是一个采用恒压分压法精密测量三线制热电阻阻值的检测电路，实际是一个高精度温度变送器的检测部分。它采用AD7705作为模数转换器，系统控制CPU采用P87LPC764，整体系统是一个低功耗系统。 图1中，电阻体RT接成了三线制，RL为三根导线电阻，一般每根导线电阻在5W之内。电阻体与测量电路以A、B、C三点连接，实际上是与电阻R 构成了对电压VREF的分压电路。一般情况下，为避免驱动电流导致电阻体发热引起测量误差，电流应该小于3mA，这里笔者通过选择VREF和R，使驱动热电阻的电流约为0.6 mA左右。当在VREF和R是已知的前提下，
PT100温度传感器
设计原理： pt100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。 PT100分度表 -50度 80.31欧姆 -40度 84.27欧姆 -30度 88.22欧姆 -20度 92.16欧姆 -10度 96.09欧姆 0度 100.00欧姆 10度 103.90欧姆 20度 107.79欧姆 30度 111.67欧姆 40度 115.54欧姆 50度 119.40欧姆 60度 123.24欧姆 70度 127.08欧姆 80度 130.90欧姆 90度 134.71欧姆 100度 138.51欧姆 110度 142.29欧姆 120度 146.07欧姆 130度 149.83欧姆 140度 153.58欧姆 150度 157.33欧姆 160度 161.05欧姆 170度 164.77欧姆 180度 168.48欧姆 190度 172.17欧姆 200度 175.86欧姆 应用范围： 医疗、电机、工业、温度计算、阻值计算等高精温度设备，应用范围非常之广泛。 温度传感器
温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生。 由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200℃～+200℃，湿度采集范围是0%～100%。 Link-Max PT100热电阻温湿度传感器 产品品牌：Link-Max 产品简介： LM-PT100、LM-PT1000是带LCD显示的热电阻温湿度传感器，工作于-40℃～+85℃( Link-Max 温湿度传感器 主机范围，不是外接的传感器范围)工业级环境，采集温度范围为－200℃～＋200℃，显示精度0.1℃；综合精度0.3℃。将我们的热电阻传感器与我们的RS－485中继器，可将原来只能连接32个PT100、PT1000热电阻采集模块连到同一网络曾多到255个，且最大通信距离为1200m。LM- PT100、LM-PT1000热电阻温湿度传感器还可以和LM-8052NET配合，组成TCP/IP的温度采集网络，可实现远程采集温度。 详细内容： LM-PT100、LM-PT1000、WD-PT100、WD-PT1000是一种新型的热电阻温度传感器采集模块(不带PT100、PT1000温度传感器，需另外购买)，利用它可以实现两路现场温度的采集，同时利用其自身的RS－485总线串行通信接口可以方便地和环境监控主机或其他工控主机进行联网。 工作于-40℃～85℃(主机范围，不是外接的传感器范围)工业级PT100、PT1000热电阻采集模块，按显示方式分有不带LCD显示的WD系列(WD- PT100、WD-PT1000)和带LCD显示的LM系列(LM-PT100、PT1000)两类。采集温度范围为－200℃～＋200℃，显示精度0.1℃；综合精度0.3℃。 PT100、PT1000热电阻采集模块可通过隔离的485通讯接口与RS－485局域控制网组网连接，RS－485最多允许32个PT100、PT1000热电阻采集模块挂在同一总线上，但如采用Link-Max的RS－485中继器，则可将多达256个PT100、PT1000热电阻采集模块连到同一网络，且最大通信距离为1200m。在将PT100、PT1000热电阻采集模块安装入网前，应对其进行配置，并首先应将模块的波特率与网络的波特率设为一致，同时应分别设置
PT100转4-20mA、0-5V、0-10V热电阻温度变送器
一进一出温度信号隔离器 主要特性: ⑴输入：Pt100(-200~+600℃)(范围可选择)也可以选择输入为Pt1000,Pt10,Cu50,Cu100等等 ⑵输出信号：4~20mA，0~5V，0-10V等标准信号 ⑶辅助电源：5V、9V、12V、15V或24V直流单电源供电 ⑷工业级温度范围:-40~+85℃⑸精度等级：0.2级(FSR%，相对于温度) ⑹内含线性化和长线补偿功能⑺隔离耐压：2500VDC(1mA,60S)，2路输入/2路输出/电源五隔离 ⑻安装方式：DIN35导轨安装 ⑼外形尺寸：79x69.5x25mm 概述: 该产品输入、输出和辅助电源之间是完全隔离（三隔离），可以承受2500VDC的隔离耐压。产品主要用于Pt100，Pt1000，Pt10,Cu50,Cu100等传感器信号的隔离与变送(传感器需用户自己配)，在工业上主要用于测量-200~+600℃的温度。该变送器内有线性化和长线补偿功能，出厂时按照Pt100国标分度表校正，完全达到0.2级精度要求。 产品采用DIN35国际标准导轨安装方式，体积小、精度高，性能稳定、性价比高，可以广泛应用在石油、化工、电力、仪器仪表和工业控制等行业。 温度信号隔离变送器使用非常方便，仅需接好线，即可实现热电阻信号的隔离变送。 产品选型: DIN1x1SAR-Z□-T□-P□-I/U□ 选型举例1： 输入：Pt100温度范围：-20~100℃供电电压：24V输出：4-20mA 型号：DIN1x1SAR-Z1-T1-P1-I4 选型举例2： 输入：Pt1000温度范围：0~200℃供电电压：12V输出：0-10V 型号：DIN1x1SAR-Z5-T4-P2-U2 通用参数： 精度-------0.2%（相对于温度） 输入-------三线、四线或两线热电阻信号，可选择Pt100,Pt1000,Pt10,Cu50,Cu100等热电阻。 订购时需选择一个温度范围来和输出相对应。 输出-------标准的电压或电流信号。也可由用户自定义。 响应时间-------≤100mS 辅助电源-------DC5V、9V、12V、15V、24V
Pt100 温度传感器参数及电路设计
Pt100 温度传感器参数及电路设计 Pt100 温度传感器为正温度系数热敏电阻传感器. 主要技术参数如下： ?测量范围：-200℃～+850℃； ?允许偏差值△℃：A 级±（0.15＋0.002│t│），B 级±（0.30＋ 0.005│t│）； ?最小置入深度：热电阻的最小置入深度≥200mm； ?允通电流≤ 5mA。 另外，Pt100 温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。 铂热电阻的线性较好，在0~100 摄氏度之间变化时，最大非线性偏差小于0.5 摄氏度。 图1 PT100 传感器封装图 应用领域 宽范围、高精度温度测量领域。如： ?轴瓦，缸体，油管，水管，汽管，纺机，空调，热水器等狭小空间工业设备测温和控制。 ?汽车空调、冰箱、冷柜、饮水机、咖啡机，烘干机以及中低温干燥箱、恒温箱等。 ?供热/制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量和工业领域测温和控制
常用电路图 R2、R3、R4 和Pt100 组成传感器测量电桥，为了保证电桥输出电压信号的稳定性，电桥的输入电压通过TL431 稳至2.5V。从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。电桥的一个桥臂采用可调电阻R3，通过调节R3 可以调整输入到运放的差分电压信号大小，通常用于调整零点。 放大电路采用LM358 集成运算放大器，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，放大电路采用两级放大，如图 5.1 所示，前一级约为10 倍，后一级约为3倍。温度在0~100 度变化，当温度上升时，Pt100 阻值变大，输入放大电路的差分信号变大，放大电路的输出电压Av 对应升高。 注意：虽然电桥部分已经经过TL431 稳压，但是整个模块的电压VCC 一定要稳定，否则随着VCC 的波动，运放LM358 的工作电压波动，输出电压Av 随之波动，最后导致A/D 转换的结果波动，测量结果上下跳变。 铂热电阻阻值与温度关系为： 式中，A=0.00390802；B=-0.000000580；C=0.0000000000042735。可见Pt100 在常温0~100摄氏度之间变化时线性度非常好，其阻值表达式可近似简化为：RPt=100（1+At），当温度变化1 摄氏度，Pt100 阻值近似变化0.39 欧。
Pt100铂热电阻的温度变送器设计与实现
Pt100铂热电阻的温度变送器设计与实现 摘要:针对空压机专用变频器系统中温度检测的要求,设计并实现了一种三线制Pt100温度传感器。利用Pt100铂热 电阻的电阻-温度函数关系,将温度信号转换为电压信号,经过两级放大电路对电压信号进行放大,再将电压信号转换为标准 的电流信号输出。在A/D温度采集时,利用精密电流电压转换芯片,将电流信号转换为标准的电压信号。实践证明,该传感 器有较高的稳定性和灵活性,性能良好且容易实现,成本低,值得推广应用。 关键词:Pt100;三线制;传感器;电压/电流转换 温度是表征物体冷热程度的物理量,在工业生产、生活应用和科学研究中是一个非常重要的参数[1]。在工业控制过程中需要对控制对象进行温度监测,防止控制对象由于温度过高而损坏,因此温度的实时监测就显得更加重要。对温度的实时监测有利于对控制对象的及时检查、保护,并及时调整温度的高低。根据控制系统设计要求的不同,温度监测系统的设计也有所变化,有采用集成芯片的,也有采用恒流源器件和恒压源器件的。因铂热电阻具有测量范围大,稳定性好,示值复现性高和耐氧化等优点,该系统采用Pt100铂热电阻作为温度感测元件,进行温度传感器的设计与实现[2-3]。在设计中,将电压信号转换为标准的4~20 mA电流信号,既省去昂贵的补偿导线,又提高了信号长距离传送过程中的抗干扰能力。 1Pt100铂热电阻概述[2-5] 电阻值随温度的变化程度称为温漂系数,大部分金属材料的温漂系数是正数,而且许多纯金属材料的温漂系数在一定温度范围内保持恒定,具体应用中选用哪一种金属材料(铂、铜、镍等)取决于被测温度的范围。金属铂(Pt)电阻的温度响应特性较好,成本较低,可测量温度较高;它在0℃的额定电阻值是100Ω,是一种标准化器件。工作温度范围:-200~+850℃,考虑到工业的实际应用,本系统设计的测量范围为0~120℃。因为热敏电阻的阻值和温度呈正比关系,只需知道流过该电阻的电流就可以得到与温度成正比的输出电压。根据已知的电阻-温度关系[6],可以计算出被测量的温度值。Pt100温度感测器是一种以铂(Pt)做成的电阻式温度检测器,其电阻和温度变化的关系式为: Rt= R0[1+A T+BT2+C(t-100)T3] (1) 式中:R0为0℃下的电阻值,R0=100Ω;T为摄氏温度。因此,用铂做成的电阻式温度检测器,又称为Pt100温度传感器,即: A =3.908 3×10-3, B =-5.775×10-7, C =0, t≥0℃ -4.183×10-12, t <0℃ 显然,电阻与温度呈非线性关系,但当测量精度要求较低时,电阻值与温度的函数关系可以简化为[6]: Rt= R0(1+AT) (2) 实际应用中,Pt100的连接方式可以为两线制、三线制或四线制。该系统采用三线制接法即可满足要求。二线制连接时,由于引线电阻与Pt100串联,增大了电阻,会影响测量;三线制连
Pt100(-200-+600℃)热电阻温度信号隔离变送器
IBF热电阻温度信号隔离变送器（DIN导轨安装式） 主要特性: Array >>输入：Pt100(-200-+600℃)(范围可选择) 也可以选择输入为Pt1000, Pt10,Cu50,Cu100等等 >>输出信号：4~20mA，0~5V，0-10V 等标准信号 >>辅助电源：5V、9V、12V、15V或24V直流单电源供电 >>工业级温度范围: - 45 ~ + 85 ℃ >>精度等级：0.2级(FSR%，相对于温度) >>内含线性化和长线补偿功能 >>隔离耐压：2500VDC(1mA,60S)，输入/输出/电源三隔离 >>安装方式：DIN35导轨安装 >>外形尺寸：79x69.5x25mm 图1 模块外观图 概述: 热电阻温度变送器产品主要用于Pt100，Pt1000，Pt10, Cu50,Cu100等传感器信号的隔离与变送(传感器需用户自己配)，在工业上主要用于测量-200~+600℃的温度。该变送器内有线性化和长线补偿功能，出厂时按照Pt100国标分度表校正，完全达到0.2级精度要求。输入、输出和辅助电源之间是完全隔离（三隔离），可以承受2500VDC的隔离耐压。产品采用DIN35国际标准导轨安装方式，体积小、精度高，性能稳定、性价比高，可以广泛应用在石油、化工、电力、仪器仪表和工业控制等行业。 温度信号隔离放大器使用非常方便，仅需接好线，即可实现热电阻信号的隔离变送。 产品选型: 选型举例1： 输入：Pt100 温度范围：-20~100℃供电电压：24V 输出：4-20mA 型号：IBF11-Z1-T1-P1-A4
选型举例2： 输入：Pt1000 温度范围：0~200℃供电电压：12V 输出：0-10V 型号：IBF11-Z5-T4-P2-V2 通用参数： 精度 ------- 0.2% （相对于温度） 输入 ------- 三线、四线或两线热电阻信号，可选择Pt100, Pt1000, Pt10, Cu50, Cu100等热电阻。 订购时需选择一个温度范围来和输出相对应。 输出------- 标准的电压或电流信号。也可由用户自定义。 响应时间------- ≤100mS 辅助电源 ------- DC5V、9V、12V、15V、24V 功率------- < 1W 温度漂移------- 50ppm/℃（典型值） 负载能力 ------- 电压输出：≥ 2kΩ 电流输出：≤450Ω 隔离 ------- 信号输入/输出/输出/辅助电源三隔离 隔离电压 ------- 2500VDC，1分钟，漏电流 1mA 耐冲击电压------- 3KV， 1.2/50us(峰值) 工作温度 ------- -40 ~ +85℃ 存储温度 ------- -45 ~ +80℃ 工作湿度 ------- 10 ~ 90% (无凝露) 存储湿度 ------- 10 ~ 95% (无凝露) 产品接线图： 引脚定义：