pt100测温电路 设计方案
pt100测温电路设计报告
《单片机原理与接口技术》课程设计学 院： 电气信息学院 题 目： PT100热电阻测温显示年级专业： 14级测控1班学 号： 1404200223学生姓名： 孙鑫指导教师： 李国平、杨帆前 言传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。
随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日益加快，信息处理能力日益增强，相应的信息采集——传感技术也将日益发展，传感器也将无所不在。
从20世纪80年代起，逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”，各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。
传感技术已成为重要的现代科技领域，传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。
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随着现代电子技术的发展，对温度的测控技术提出了更高的要求。
PT100铂热电阻温度传感器具有精度高，稳定性好等优点，测温范围为-200～650℃，使用非常方便，广泛用于电力、石油、化工、建材等行业的过程监控系统中，而且被制成各种标准温度计。
目 录前言 (2)第一章绪论 (4)1.1温度传感器 (4)1.2 PT100的简介 (5)1.3 STC12C5410AD的简介 (6)1.4 HEF4051BT的简介 (8)1.4 AT24C64的简介 (9)第二章设计内容 (10)2.1 制作PCB原理图 (10)2.3制作电路板 (11)第三章程序设计 (12)第四章 调试电路板 (12)第五章 心得体会 (13)参考文献 (14)第一章 绪论1.1 温度传感器1传感器的概述科学技术离不开测量。
基于PT100的温度测量系统设计
摘要本文首先简要介绍了铂电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。
另外，还设计了时钟电路模块，能实现对温度的实时测量。
本设计采用了两线制铂电阻温度测量电路，通过对电路的设计，减小了测量电路及PT100自身的误差，使温控精度在0℃～100℃范围内达到±0.1℃。
本文采用AT89S51单片机，TLC2543 A/D转换器，DS1302时钟芯片，AD620放大器，铂电阻PT100及6位数码管组成系统，编写了相应的软件程序,使其实现温度的实时显示。
该系统的特点是：使用简便；测量精确、稳定、可靠；测量范围大；使用对象广。
关键词：PT100 单片机温度测量DS1302AbstractThis article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method, on the basis it describes the design of temperature measurement system based on PT100. In this design, it is use a PT100 platinum resistance as temperature sensor, in order to acquisition the temperature signal, it use of constant-current temperature measurement method and use single-chip control, Amplifier, A / D converter. In addition, it designs a clock circuit modules to achieve real-time measurement of temperature.It can still improve the perform used two-wire temperature circuit and reduce the measurement eror. The temperature precision is reached ±0.1℃between 0℃～100℃.The system contains SCM(AT89S51), analog to digital convert department (TLC2543), DS1302 chip, AD620 amplifier, PT100 platinum, LED Digital tube with six, write the corresponding software program to achieve real-time temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range.Keywords:PT100 SCM Temperature Measures DS1302目录前言 (1)第一章方案设计与论证 (2)第一节传感器的选择 (2)第二节方案论证 (3)第三节系统的工作原理 (3)第四节系统框图 (4)第二章硬件设计 (5)第一节PT100传感器特性和测温原理 (5)第二节信号调理电路 (6)第三节恒流源电路的设计 (6)第四节放大电路的设计 (7)第五节A/D转换器的选择与设计电路 (9)第六节DS1302时钟电路设计 (12)第七节单片机控制电路 (14)第八节按键和显示电路 (14)第三章软件设计........................................................................ 错误！未定义书签。
基于PT100的温度测量系统设计-毕业论文
开题信息摘要根据要求设计一个基于STC12C5A60S2单片机处理，PT100为传感器的温度测量系统。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法,通过单片机进行控制，以LM358作为信号放大，用ADC0832进行温度信号转换。
利用3位共阳数码管作为温度显示。
采用了两线制铂电阻温度测量电路,通过对电路的设计，减小了测量电路及PT100自身的误差,使温控精度在0℃～100℃范围内分辨率为1℃。
本设计简单实用，具有外围电路简洁，可靠性高等优点。
主要由电源电路，单片机复位电路，单片机晶振电路,，ADC0832转换电路，铂电阻PT100及3位共阳数码管组成系统，编写了相应的软件程序,使其实现温度的实时显示。
该系统的特点是:使用简便；测量精确、稳定、可靠；测量范围大；使用对象广.目录1 设计要求1.1任务要求2 系统方案设计2。
1总系统方案2.1.1电源系统2.1.2温度检测与处理2。
1。
3模数转换2.1.4温度显示2。
1。
5信号放大部分2。
2系统方案图3 硬件设计3。
1温度检测模块的设计3。
1.1PT100温度传感器简介3.1。
2温度检测及信号处理电路3.2模数转换3.2.1 ADC0809简介3.2.2模数转换电路图3.3 3位共阳数码管的显示电路的设计3。
3。
1 LED数码管编码3.3。
2 LED数码管显示方式选择4 软件设计4。
1程序设计语言的选用4.2软件程序的设计4.2。
1总体程序流程4。
2。
2温度信号采集处理 125 系统调试结论参考文献附录A系统总电路图附录B元件清单附录C系统源程序1 设计要求1。
1任务要求单片机实现测量温度检测范围0~100 °C，分辨率1°C。
硬件要求;采用的温度传感器为PT100，单片机STC12C5A60S22 系统方案设计2.1总系统方案该设计由四部分组成：电源系统，温度检测与处理,模数转换，温度显示。
测温的模拟电路是把当前PT100热电阻传感器的电阻值，转换为容易测量的电压值，经过放大器放大信号后送给A/D转换器把模拟电压转为数字信号后传给单片机STC12C5A60S2，单片机再根据公式换算把测量得的温度传感器的电阻值转换为温度值，并将数据送出到数码管进行显示。
Pt100测温器课程设计方案终结
，即可得恒流源。
参数规格： V1 5V , R1 1k, R2 4.7k, R3 4k, C1 1nF ；
电脑仿真情况如下图所示：
电脑仿真成功！！！
u 0 u 2 。
再追加滤波电路，所谓滤波，就是将整流后脉动直流电的交流成 份除去，使之变为平滑直流电的过程。由一只较大容量的电容器和负 载电阻构成。设电容初始电压为零，并在 t=0 时接通电源。u 2 在上升
的过程中对电容进行充电，其充电电压为 uc u0 u 2 （电压波形的 o、 a 段） 。 当 u2 达到最大时 u c 亦最大， 即在电压波形的 a 点处， 充电结束。 此后因 uc u 2 ,则整流输出结束，电容器经负载电阻 RL 放电，即此时 的负载电流由电容器放电获得。放电的快慢由时间常数 RL C 决定； 放电的过程按指数规律下降（电压波形的 a 、b 段） 。 由于电容两端电压的变化速度较电源电压变化的速度慢。因此， 在 u2 的负半周，当满足 u 2 u c 时，二极管 V2 、V4 导通，电容器 C 将 再次被充电，直至 u2 的峰值，充电结束。 如此往复，在负载端就得到一纹波系数较小的锯齿波，其输出电 压的平均值也增大了。 之后添加稳压电路，改变 R2 与 R1 比值的大小，就可改变输出电 压的大小。其缺点是：若输入电压发生变化，IQ 也要变化，将影响 稳压器的精度。 7815 与 7915 同时工作，其前后加上两对电容，在完成电路后， 产生正负 15 伏直流稳恒电压。规格参数如图所示： 电路制作过程中最重要的步骤不是电路的设计， 而是对各个元器 件的了解及应用， 最初我们组没有在意电容的正负极情况对电路的影 响，差点发生危险，使电容击穿。再者需要提到的就是对变压器的要 求，变压器必须是三端输出（中间端口接地不可缺少）
PT100高精度测温电路AD623+REF3030（很稳定）
PT100高精度测温电路AD623+REF3030（很稳定）PT100是一种正温度系数的热敏电阻。
说到什么是正温度系数？就必须要结合负温度系数来讲了。
随着温度的升高，电阻的阻值变大，就是正温度系数的热敏电阻，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。
PT100之所以应用很广泛，不仅是因为它可以测的温度范围宽(零下几十度到零上几百度)，还因为它的线性度非常好。
“线性度”，说的直白一点就是温度每变化一度，电阻的阻值升高的幅度是基本相同的。
这样，就大大的简化了我们的程序。
不过，PT100也有它的缺点，就是温度每上升一度，阻值变化太小了，只有0.39欧姆。
这样就需要硬件上提供高精度低噪声的转换。
网上流传有很多电路，很多电路其实都是不能当作产品用的。
下面给大家提供一种高精度的电路，就是成本有些高，不过品质好。
对于测温电路，其实有很多可以值得研究的地方，小电路有大智慧。
比如，你可以一眼就看出来这个电路不能测零下的温度吗？你可以计算出来这个电路可以测量的温度范围是从多少度到多少度吗？你可以修改这个电路，让它可以测到你所需要的温度范围吗？如果把反相(-IN)和同相(+IN)两条线调换，后果如何？看看，你觉得电路简单，那么上面的问题都可以回答吗？电路解释：越简单的电路，稳定性就越好。
该电路中的四个电阻都需要用0.1%精度的。
电路只用了一个电桥和一个差分放大器。
R2 R3 R4与PT100组成电桥电路，REF3030为电桥电路提供标准的3.00V电压。
AD623用一个2K的放大反馈电阻精确的把电桥的压差放大51倍。
（为什么是51倍，详见AD623的datasheet）PT100接法：细心的小伙伴，会研究一下PT100的接法。
PT100一般有两线和三线的传感器。
因为线本身肯定有电阻，而上面也提到过，每变化一度，PT100只变化0.39欧姆，那么如果PT100的线很长的话，电阻就越大，线不同，电阻就不同，就肯定会大大的影响测出来的结果。
PT100铂热电阻温度测量系统的设计
/technic_article/2009/0701/embed-1448.html无论在工业、农业、科学研究、国防和人们日常生活的各个方面，温度测量和控制都是极为重要的课题。
温度测量系统在单片机系统设计中应用广泛，根据单片机系统设计要求的不同，温度测量系统的设计也有所不同，有采用集成芯片的，也有采用恒流源器件和恒压源器件的。
本系统选用PT100铂热电阻作为温度信号采集元件，来进行温度测量系统设计。
1 基本工作原理PT100铂热电阻的阻值随着温度的变化而变化，利用这一特点来采集温度信号，将采集到的信号转换成电压信号；再经过A／D转换成数字信号并由单片机系统读取；单片机系统把读取到的数字信号进行识别处理，并换算成与温度对应的数字信号，最后再由液晶显示器显示输出温度值。
2 硬件设计硬件组成主要包括恒流源电路、电压放大、A／D转换接口电路、光耦隔离电路、液晶显示电路5个组成部分。
2.1 恒流源电路恒流源电路如图1所示。
其中芯片OP07为运算放大器，它和5个电阻组成恒流源电路，在VIN+处输出1 mA的工作电流。
图中DGND=5 V，VMC=0 V，有4个节点分别是NET1，NET2，NET3，NET4。
设流过R110的电流为Ia，流过R114的电流为Ib，单位为mA，方向都向右。
则根据运放的虚断和虚短，则有方程：DGND-(R111+R110)×Ia+R114×Ib-R113×((DGND-R111×Ia)／R112)-(VDGND-R111×Ia)=代入数据，有：5-(10+1)×Ia+1×Ib-2×((5-10×Ia)／10)-(5-10×Ia)=0可算得Ia+Ib=1，而Ia+Ib即为所求电流I，为1 mA。
根据方程，可知要得到Ia+Ib为常数，必须满足：R113×R111／R112-R110=R114所以，这个电路成为恒流源的条件是：R111／R112=(R110+R114)／R113如果R111=R112则必须R110+R114=R113，此时，恒流值为I=DGND×R113／R112／R114。
实用低成本PT100测温电路两例_V1.0
实用PT100测温电路两例概述PT100铂热电阻是一种常用的温度传感器。
其测温原理是利用了金属铂自身电阻随着温度近乎线性变化的特点。
相较于其他测温元件（热电偶和热敏电阻），PT100铂热电阻的热稳定性好、精度高、漂移小，通常用在-200℃~600℃范围内的精密测温系统中。
PT100测温探头一般有2线、3线和4线这几种引线方式。
3线和4线的引线方式，主要是为了后面的调理电路能修正引线电阻带来的影响。
当然，引线越多，探头价格越贵。
PT100铂热电阻在0℃时是100Ω，当温度每变化1℃，电阻变化约0.385Ω。
如果引线电阻1Ω，那么会引入大约2.56℃的误差。
所以设计时应根据实际情况，选用不同的引线方式。
对于要求不高，引线不长（<0.5米）的系统，此时引线电阻很小，一般几十毫欧，引线电阻引入的误差可以忽略，推荐使用2线方式。
对于引线比较长的系统，引线电阻比较大，而且阻值不可预测，则应使用3线或4线方式。
根据IEC60751标准，PT100铂热电阻的阻值与温度之间关系如下：其中：下表是PT100铂热电阻的温度-电阻速查表：温度℃电阻值Ω温度℃电阻值Ω温度℃电阻值Ω温度℃电阻值Ω-20018.5220107.79240190.47460267.56-18027.1040115.54260197.71480274.29-16035.5460123.24280204.90500280.98-14043.8880130.90300212.05520287.62-12052.11100138.51320219.15540294.21-10060.26120146.07340226.21560300.75-8068.33140153.58360233.21580307.25-6076.33160161.05380240.18600313.71-4084.27180168.48400247.09620320.12-2092.16200175.86420253.96640326.480100.00220183.19440260.78660332.79表1PT100温度-电阻速查表PT100铂热电阻温度采集系统主要有两种实现方式：1.恒流方式，2.电桥方式。
基于PT100的温度测量系统设计
摘要本文首先简要介绍了铂电阻PT100的特性以及测温的方法，在此基础上阐述了基于PT100的温度测量系统设计。
在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D转换器进行温度信号的采集。
另外，还设计了时钟电路模块，能实现对温度的实时测量。
本设计采用了两线制铂电阻温度测量电路，通过对电路的设计，减小了测量电路及PT100自身的误差，使温控精度在0℃～100℃范围内达到±0.1℃。
本文采用AT89S51单片机，TLC2543 A/D转换器，DS1302时钟芯片，AD620放大器，铂电阻PT100及6位数码管组成系统，编写了相应的软件程序,使其实现温度的实时显示。
该系统的特点是：使用简便；测量精确、稳定、可靠；测量范围大；使用对象广。
关键词：PT100 单片机温度测量DS1302AbstractThis article briefly describes the characteristics of PT100 platinum resistance and temperature measurement method, on the basis it describes the design of temperature measurement system based on PT100. In this design, it is use a PT100 platinum resistance as temperature sensor, in order to acquisition the temperature signal, it use of constant-current temperature measurement method and use single-chip control, Amplifier, A / D converter. In addition, it designs a clock circuit modules to achieve real-time measurement of temperature.It can still improve the perform used two-wire temperature circuit and reduce the measurement eror. The temperature precision is reached ±0.1℃between 0℃～100℃.The system contains SCM(AT89S51), analog to digital convert department (TLC2543), DS1302 chip, AD620 amplifier, PT100 platinum, LED Digital tube with six, write the corresponding software program to achieve real-time temperature display. The system is simple , accurate , stable and wide range.Keywords:PT100 SCM Temperature Measures DS1302目录前言 (1)第一章方案设计与论证 (2)第一节传感器的选择 (2)第二节方案论证 (3)第三节系统的工作原理 (3)第四节系统框图 (4)第二章硬件设计 (5)第一节PT100传感器特性和测温原理 (5)第二节信号调理电路 (6)第三节恒流源电路的设计 (6)第四节放大电路的设计 (7)第五节A/D转换器的选择与设计电路 (9)第六节DS1302时钟电路设计 (12)第七节单片机控制电路 (14)第八节按键和显示电路 (14)第三章软件设计........................................................................... 错误!未定义书签。
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pt100测温电路设计方案
设计pt100测温电路的方案可以分为以下几个步骤：
1. 确定电源电压：首先确定电路的供电电压，一般情况下，
pt100测温电路常使用5V的电源供电。
2. 构建电桥电路：为了提高测温的精度，可以使用电桥电路来测量pt100的阻值变化。
电桥电路主要包括一个pt100传感器
和三个固定阻值的电阻。
电桥电路一般采用Wheatstone电桥。
3. 选择运放：为了放大pt100传感器的微小信号，一般使用运
放进行信号放大。
选择合适的运放需要考虑其增益、带宽、输入偏置电流等参数。
4. 温度转换：将pt100的阻值变化转换为温度值。
一般采用前
端运放进行小信号放大，后接一个模数转换器（ADC）将模
拟信号转换为数字信号，再通过数值计算将数字信号转换为实际温度值。
5. 界面显示：最后将测到的温度值通过显示器或者其他外设进行显示。
值得注意的是，设计pt100测温电路时需要考虑传感器的供电
方式、电路的抗干扰能力、运放的选择等因素，以保证测量的准确性和可靠性。