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《基于pt100铂热电阻的温度变送器设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、《现代电子技术》2010年第8期总第319期þ新型元器件ü基于Pt100铂热电阻的温度变送器设计与实现陈志文,王玮(厦门大学,福建厦门361005)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2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:
2、Pt100;三线制;传感器;电压/电流转换中图分类号:TP274文献标识码:A文章编号:10042373X(2010)0820197203DesignandRealizationofTemperatureTransmitterBasedonPt100PlatinumThermalResistanceCHENZhi2wen,WANGWei(XiamenUniversity,Xiamen361005,China)Abstract:Athree2wirePt100temperaturesensorisdesignedandanalysedaimingat
3、temperaturemeasurementofaircom2pressor′sspecialinvertersystem.UsingresistanceandtemperaturefunctionofPt100platinumthermalresistance,convertingthetemperaturesignalintoavoltagesignal,amplifyingvoltagesignalthroughtwo2stageamplifiercircuitandthenconvertingthevoltagesignalintostan
4、dardcurrentsignaloutput.IntheA/Dacquisition,usingprecisecurrentandvoltageconversionchips,convertingcurrentsignalintostandardvoltagesignal.Thepracticeprovesthatthesensorhashighstabilityandflexi2bility,iseasytoachieveandhasgoodperformance,lowcost.Keywords:Pt100;three2wire;sensor
5、;voltageandcurrentconversion温度是表征物体冷热程度的物理量,在工业生产、度较高;它在0℃的额定电阻值是100Ω,是一种标准化[1]生活应用和科学研究中是一个非常重要的参数。在器件。工作温度范围:-200～+850℃,考虑到工业的实工业控制过程中需要对控制对象进行温度监测,防止控际应用,本系统设计的测量范围为0～120℃。因为热敏制对象由于温度过高而损坏,因此温度的实时监测就显电阻的阻值和温度呈正比关系,只需知道流过该电阻的得更加重要。对温度的实时监测有利于对控制对象的电流就可以得到与温度成正比的输出电压。根据已知的及时检
6、查、保护,并及时调整温度的高低。根据控制系电阻2温度关系[6],可以计算出被测量的温度值。Pt100统设计要求的不同,温度监测系统的设计也有所变化,温度感测器是一种以铂(Pt)做成的电阻式温度检测器,有采用集成芯片的,也有采用恒流源器件和恒压源器件其电阻和温度变化的关系式为:的。因铂热电阻具有测量范围大,稳定性好,示值复现23Rt=R0[1+AT+BT+C(t-100)T](1)性高和耐氧化等优点,该系统采用Pt100铂热电阻作为式中:R0为0℃下的电阻值,R0=100Ω;T为摄氏温度。[223]温度感测元件,进行温度传感器的设计与实现。在因此,用
7、铂做成的电阻式温度检测器,又称为Pt100温度设计中,将电压信号转换为标准的4～20mA电流信传感器,即:号,既省去昂贵的补偿导线,又提高了信号长距离传送-3-7A=3.9083×10,B=-5.775×10,过程中的抗干扰能力。0,t≥0℃C=[225]-121Pt100铂热电阻概述-4.183×10,t<0℃显然,电阻与温度呈非线性关系,但当测量精度要求电阻值随温度的变化程度称为温漂系数,大部分金[6]较低时,电阻值与温度的函数关系可以简化为:属材料的温漂系数是正数,而且许多纯金属材料的温漂Rt=R0(1+AT)(2)系数在一定温度范围内保持恒
8、定,具体应用中选用哪实际应用中,Pt100的连接方式可以为两线制、一种金属材料(铂、铜、镍等)取决于被测温度的范围。金属铂
