三线制pt100热电阻测温电路的设计
pt100温度检测电路 (2)
3.2温度检测电路
温度检测电路主要检测的是Pt100传输的电压信号，采用三线制接法，可分为恒流源电路、桥式检测电路及放大输出电路，其电路图如图3所示。
图3 温度检测电路
为调高电路的抗干扰能力，采用恒流源为温度检测电路供电，其电路图如图4所示。
该电流源利用了稳压管的特性，可通过调节电阻R1获得0.58mA~11.96mA的恒定电流。
而由于Pt100在2mA情况下线性度较好，此处调节R1使得恒流源输出2mA。
图4 恒流源电路
桥式检测电路如图5所示。
Pt100在2mA条件下有较好的线性度且温度在0~150℃范围内每升高1℃阻值增加0.3908Ω。
另外，通过调整电阻R5使Pt100在0℃输出为0V，这样即可根据输出电压值求出相应温度。
图5 桥式检测电路
由于桥式检测电路输出信号较小，需通过放大电路进行信号放大，其电路如图6所示。
根据电路图可知最终输出电压为。
由于单片机读取模拟量信号范围为0~3V，在假定量程为0~150℃的情况下，温度每增加1℃输出电压增大20mA，因此调节R12为279Ω即可。
图6 放大输出电路。
Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响
[图文]Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同：二线制和三线制是用电桥法测量，最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。
四线没有电桥，完全只是用恒流源发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。
2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。
与热电阻连接的检测设备〔温控仪、PLC输入等〕都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。
其中，I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。
请参阅以下图：〔1〕四线制就是从热电阻两端引出4线，接线时电路回路和电压测量回路独立分开接线，测量精度高，需要导线多。
〔2〕三线制就是引出三线，Pt100B铂电阻接线时电流回路的参端和电压测量回路的参考为一条线〔即检测设备的I-端子和V-端子短接〕。
精度稍好。
〔3〕两线制就使引出两线，Pt100B铂电阻接线时接线时电流回路和电压测量回路合二为一〔即检测设备的I-端子和V-端子短接、I+端子和V+短接短接〕。
测量精度差。
1 / 11铂热电阻的接线造成温度失真现象的研究[ 录入:tai-yan | 时间:2007-07-24 00:44:20 | | 来源:采集所得 | 浏览:158次 ]摘要: 项目推广中发现很多矿井主通风机的监测温度经常出现不同程度的虚高现象, 分析其原因是测温线路的接线引起了较大的温度误差。
文章对测温线路进展了理论分析, 并通过实验得出导线电阻的大小对温度影响的关系。
0 引言PT100(铂热电阻) 温度传感器具有精度高、测温围宽、使用方便等优点, 在工业过程控制和测量系统中得到了广泛的应用。
用铂热电阻测温时, 将铂热电阻接入二次仪表, 例如巡检仪温度模块等, 通过二次仪表测量出铂热电阻的阻值,从而算出温度。
pt100_测温电路
pt100测温电路：pt100三线制测量电路》是非常优秀的作品，本站提供后大学时代pt100测温电路：pt100三线制测量电路！CPU采用Atmega16,它自带8路10位A/D转换器,转换速度快,精度高,而且不需要外扩任何器件产品特性：通常使用的铂电阻温度传感器有PT100，电阻温度系数为3.9×10－3／℃，0℃时电阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计按IEC751国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100（R0=100Ω）、Pt1000（R0=1000Ω）为统一设计型铂电阻传感器的结构：两线制：传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长三线制：要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法四线制：当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值在桥式电路中，为了减小暖电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流，组成电桥的两个支路的上电阻通常取暖电阻阻值的几十倍，其值达到10-50K（和桥路供电电压有关），下电阻一般和暖电阻某温度下阻值相同测量时取两者的电位差虽然如此，热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性，通常需要做一定补偿如果直接测量阻值，应该采用恒流源给热电阻供电，热电阻阻值变化时支路电流保持恒定，热电阻压降为线性较好的温度函数放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件Ø怎样判断pt100的好坏,用万用表能测量么?根据分度表参照当时温度看阻值是否相符Ø通常情况下是这样的，将一个基准电压加在pt100回路上，测量pt100上的电压信号（mv），阻值变化是电压信号自然也变化，再经过运放放大后入入A/D 芯片入行A/D转换，经过程序再将电压信号换算成电阻值，采用查表方式（将电阻值和相对应的温度值做成表格放到芯片rom中）的到温度值Ø一般短距离选用二线制接法，中距离选用三线制接法，要求精度高、近距离选用四线制接法三线制比两线制的好处是可以补偿线路电阻的偏差，和抗干扰不是一个概念三种各自的优缺点有许多说法，不一而足二线制不能消除导线电阻的影响四线制可以消除导线电阻的影响四线制的PT100有两根线是用于测量的,另两根是用于补偿的,四线制的电子物料编码规则PT100有两根线（热电阻两端各一根）是提供电流的，另两根是采集电压的具体用哪种电路应该根据系统要求决定，如果精度要求一般，采用三线是经济、稳定、实用的选择Ø输渗透（3根线）、输出、电源三隔离为四线制，设备在控制室；输入（3根线）、输出、电源三不隔离为三线制，设备在控制室或传感器内；输入（3根线）、（输出、电源共用2根线）三不隔离为二线制，设备在传感器内、为一体化Ø由于微处理器的发展，可对Pt100的非线性进行校正，因此Pt100传感器大都采用四线制测量法(非桥路法)，其测量原理Pt100传感器四线制测量电路Pt100两端电压U1=ISRtIS为恒流，Rt为Pt100阻值引线L1、L2存在电阻会影响测量结果，为此，将L1、L2端口处信号输入高输入电阻抗(＞1012Ω)，差分放大，这样L1、L2中电流≈0，L1、L2电阻可忽略不计，所以有Ui=U1这也消除了引线电阻Ø模拟暖电偶测试最准的校法就是用电阻箱了，多路也只有一个一个慢慢来暖电偶用毫伏计模拟输出校二次表，毫伏计同样可以测量热电偶这些都不难，难的是建立一个标准的恒定的温场Ø电压和温度的关系一般是非线性的，对于8位单片机还是查表法好引言PT100是一种广泛应用的测温元件,在-50℃~600℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势,包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等由于铂热电阻的电阻值与温度成非线性关系,所以本模块需要入行非线性校正,一般的模块采用模拟电路校正,这种校正的精度不高,而且温漂等受干扰的程度也比较大本模块采用了软件查表插值的方法入行校正,最后转换成III型信号III型信号是当被测信号从下量程到上量程(0%~100%)变化时,输出线上对应4－20mA电流的变化此外模块还具有MODBUS协议的通讯端口,可以直接和任何MODBUS口连接图1采样电路图2主机电路图3D/A电路系统设计整个模块基于AVR新型的Atmega16单片机,采用三线制形式,这样可以去除导线电阻带来的零点不准确,经过差分放大电路直接得到0~5V的信号电压,这样就可以直接输入到A/D转换器数据处理部分,将PT100分度表中的每隔10℃的电阻值写渗透到闪存中,这样,将得到电压值往返算到电阻值,这样进行查表,当电阻位于某一段之间时,再进行线性处理,这样系统的线性化程度比较高可以达到0.2%D/A转换系统采用373芯片作为锁存器,采用权电阻网络进行D/A转换,这样可以节省成本,而且精度也可以得到保证最后再经过一个电压电流转换部分,把信号以III型信号传送出去,完成模块的功能图4V/I转换电路图5485通讯电路采样电路采样电路如图1所示,PT100以三线制接到J0,这样连接PT100的两侧的导线长度相等,而且分别加在两侧的桥臂上,这样导线电阻得以消除,当PT100输出100Ω时可以调节R1的阻值,以调整温度下限,当温度范围是0~300℃时,电桥电压经过放大后,Anolog0的电压正好是0~5V,这样可以完整使用单片机的A/D转换器的转换精度主机电路主机电路如图274LS138用来译码,分别选通各路的锁存器采用8MHz的晶振,速度完全可电子书免费下载聪明以满意系统的要求A/D转换的参考电压直接是V CC,这可节省硬件,简化电路,在对精度要求较高的情况下可以选择精密稳压器件,如TL431D/A转换电路为了节省成本,本系统没有采用专用D/A转换芯片,而是运用D/A转换的原理,利用权电阻网络进行D/A转换器,这样精度可以保证,而且速度比较快,CPU控制也是比较简单的电路如图3所示74lS373锁存器,锁存CPU每次更新的数据,OE引脚接138芯片的片选信号,LE下降沿时数据锁存V/I转换电路V/I转换电路如图4所示,它将A/D转换后得到的电压信号,转换成4-20mA III型信号输出I=V/R3RS-485通讯电路通讯芯片选用MAX485芯片,将收允许和发允许接在一起(见图5),用一个口线进行控制,正常情况下,收允许,在需要发送的时候,设为发允许图6软件流程软件设计软件设计是本系统的关键,也是与众不同的地方一般的铂电阻转III型信号的模块都是采用模拟电路,没有软件部分本系统采用数字化线性校正将大大提高模块的精度软件流程见图6软件分主程序,中断服务子程序,所有程序均由C语言编写程序在ICCAVR6.30调试结语基于单片机的PT100－III型信号转换模块具有精度高、可数字通讯、可升级等优点本模块已经用于多个火力发电厂烟气温度检测,其中采用III型信号和数字通讯的都有,均取得了良好的效果。
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。
Pt100热电阻的三种接线方式
Pt100热电阻的三种接线方式WZP-17□Y-□-L-□-□-(-50℃～120℃)WZP-27□Y-□-L-□-□-(-50℃～120℃)WZP-27□Y-□-L-□-□-(-50℃～120℃)-M12×1分度号：Pt100、Pt1000规格：φ6、φ5、φ4、φ3，管长L=30～300mm，引出线为三线制或四线制 精度：B、A、1/3B～1/10B温度范围：-100～120℃材料：不锈钢;接插件为螺纹锁紧航空插头，耐热温度120℃WZP-27□Y-□-L/L1-□-□-(-50℃～500℃)分度号：Pt100规格：φ6、φ5，管长L=30～300mm，引出线为三线制或四线制 精度：B、A、1/3B～1/10B温度范围：-100～500材料：不锈钢;接插件为螺纹锁紧航空插头，耐热温度120℃外加焊接护套型WZPT-27□Y-□-L-□□-(-50～120℃)-M12×1分度号：Pt100规格：φ6、φ5，管长L=30～300mm，引出线为三线制或四线制精度：B、A、1/3B～1/10B温度范围：-100～120℃材料：不锈钢;接插件为钢球锁紧航空插头，耐热温度120℃1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同：二线制和三线制是用电桥法测量，最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。
四线没有电桥，完全只是用恒流源发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。
2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。
与热电阻连接的检测设备(温控仪、PLC输入等)都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。
其中，I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。
请参阅下图：(1)四线制就是从热电阻两端引出4线，接线时电路回路和电压测量回路独立分开接线，测量精度高，需要导线多。
Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响
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Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响
1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同：
二线制和三线制是用电桥法测量，最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。
四线没有电桥，完全只是用恒流源发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。
2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响
连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。
与热电阻连接的检测设备（温控仪、PLC输入等）都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。
其中，I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。
请参阅下图：
（1）四线制就是从热电阻两端引出4线，接线时电路回路和电压测量回路独立分开接线，测量精度高，需要导线多。
（2）三线制就是引出三线，Pt100B铂电阻接线时电流回路的参端和电压测量回路的参考为一条线（即检测设备的I-
端子和V-端子短接）。
精度稍好。
（3）两线制就使引出两线，Pt100B铂电阻接线时接线时电流回路和电压测量回路合二为一（即检测设备的I-端子和
V-端子短接、I+端子和V+短接短接）。
测量精度差。
Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响剖析
[图文]Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同：二线制和三线制是用电桥法测量，最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。
四线没有电桥，完全只是用恒流源发送，电压计测量，最后给出测量电阻值。
2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响，铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。
与热电阻连接的检测设备（温控仪、PLC输入等）都有四个接线端子：I+、I-、V+、V-。
其中，I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流，V+、V-是用来监测热电阻的电压变化，依次检测温度变化。
请参阅下图：（1）四线制就是从热电阻两端引出4线，接线时电路回路和电压测量回路独立分开接线，测量精度高，需要导线多。
（2）三线制就是引出三线，Pt100B铂电阻接线时电流回路的参端和电压测量回路的参考为一条线（即检测设备的I-端子和V-端子短接）。
精度稍好。
（3）两线制就使引出两线，Pt100B铂电阻接线时接线时电流回路和电压测量回路合二为一（即检测设备的I-端子和V-端子短接、I+端子和V+短接短接）。
测量精度差。
铂热电阻的接线造成温度失真现象的研究[ 录入:tai-yan | 时间:2007-07-24 00:44:20 | 作者: | 来源:采集所得 | 浏览:158次 ]摘要: 项目推广中发现很多矿井主通风机的监测温度经常出现不同程度的虚高现象, 分析其原因是测温线路的接线引起了较大的温度误差。
文章对测温线路进行了理论分析, 并通过实验得出导线电阻的大小对温度影响的关系。
0 引言PT100(铂热电阻) 温度传感器具有精度高、测温范围宽、使用方便等优点, 在工业过程控制和测量系统中得到了广泛的应用。
用铂热电阻测温时, 将铂热电阻接入二次仪表, 例如巡检仪温度模块等, 通过二次仪表测量出铂热电阻的阻值,从而算出温度。
PT100的原理
PT100三线制测量电路PT100三线制测量电路产品特性：通常使用的铂电阻温度传感器有PT100，电阻温度系数为3.9×10－3／℃，0℃时电阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。
铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计。
按IEC751国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100（R0=100Ω）、Pt1000（R0=1000Ω）为统一设计型铂电阻。
传感器的结构：两线制：传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。
三线制：要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差，但是必须为全等臂电桥，否则不可能完全消除导线电阻的影响。
采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差，工业上一般都采用三线制接法。
四线制：当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值在桥式电路中，为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流，组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍，其值达到 10-50K（和桥路供电电压有关），下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。
测量时取两者的电位差。
虽然如此，热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性，通常需要做一定补偿。
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三线制pt100热电阻测温电路的设计
三线制PT100热电阻是一种常用的温度传感器，广泛应用于工业自动化控制领域。
本文将围绕三线制PT100热电阻测温电路的设计展开讨论，包括其原理、电路设计和性能优化等方面。
一、原理
三线制PT100热电阻的原理基于金属的温度特性，当热电阻与金属导线连接后，通过测量导线的电阻值来间接测量温度。
PT100的“100”代表其在0℃时的电阻值为100欧姆。
三线制的设计是为了消除导线电阻对温度测量的影响，提高测量的准确性。
二、电路设计
三线制PT100热电阻测温电路的设计主要包括电源电压选择、电流源设计、电压测量和温度转换等几个方面。
1. 电源电压选择：根据PT100的特性，通常选择
2.5V或
3.3V作为电源电压。
较低的电源电压可以减小电路功耗，但同时也会影响测量精度。
2. 电流源设计：为了提供稳定的电流源，常用的设计是采用稳压电流源。
稳压电流源能够根据温度变化自动调整电流，从而保证测量的准确性。
3. 电压测量：为了测量PT100的电阻值，需要将电阻值转换为电压
信号。
常用的方法是采用电桥电路进行测量，通过调整电桥的电阻比例使得电桥平衡，然后测量平衡时的电压信号。
4. 温度转换：将测量得到的电压信号转换为温度值。
通常使用微处理器或专用的温度转换芯片来完成这一过程，通过查表或计算公式将电压信号转换为对应的温度值。
三、性能优化
为了提高三线制PT100热电阻测温电路的性能，可以从以下几个方面进行优化。
1. 电源稳定性：选择稳定的电源电压，并采用电源滤波和稳压电路来提高电源的稳定性，减小电源噪声对测量结果的影响。
2. 电流源精度：选择精度较高的稳压电流源，保证电流源的稳定性和准确性，避免电流源漂移对测量结果的影响。
3. 电桥平衡：调整电桥的电阻比例，使得电桥平衡时的电压信号最大化，提高测量的灵敏度和准确度。
4. 温度转换精度：选择合适的温度转换芯片，校准转换芯片的参数，保证转换的准确性。
同时，注意温度转换芯片的采样速率和分辨率，以满足实际应用对温度响应速度和精度的要求。
三线制PT100热电阻测温电路的设计需要考虑多个方面，包括电源
电压选择、电流源设计、电压测量和温度转换等。
通过优化电路设计和提高关键组件的性能，可以提高测温电路的精度和稳定性，满足实际应用的要求。