三线制Pt100铂电阻测温电路制造技术

本实用新型专利技术涉及温度测量技术领域，公开了一种三线制Pt100铂电阻测温电路，包括：Pt100铂电阻传感器、恒流源、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述恒流源的输出端连接所述Pt100铂电阻传感器的第一端，第一电阻、第二电阻和第三电阻串联，串联后一端连接所述恒流源，另一端连接Pt100铂电阻传感器的第二端，并接地，所述运算放大器的正输入端连接在所述第二电阻和第三电阻之间，负输入端通过第四电阻连接所述Pt100铂电阻传感器的第二端，运算放大器的负输入端和输出端之间连接所述第五电阻。本实用新型专利技术的三线制Pt100铂电阻测温电路使用的元件少、结构简单、功耗低、精度高，能对Pt100铂电阻温度测量全范围内的导线电阻进行补偿。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及温度测量
，特别涉及一种三线制Pt100铂电阻测温电路。
技术介绍
Pt100铂热电阻传感器是一种电阻值随温度变化而改变的温度传感器，具有稳定性好、精度高等优点，是工业生产过程中最常用的温度传感器。温度测量电路主要由传感器、测量电路及连接导线组成，连接导线通常采用三线制接法。为了消除连接导线的电阻值对测量值的影响，要在测量电路中对其进行补偿。在现有测量电路中，一些简单的电路只能对全量程范围内某测量点进行补偿，而其它测量点的补偿精度较差。而且能够在全量程范围内进行高精度补偿的电路大多较复杂，功耗高。
技术实现思路
本技术提出一种三线制Pt100铂电阻测温电路，解决了现有技术中能在全量程范围内进行高精度的补偿电路结构复杂，功耗高的问题。本技术的三线制Pt100铂电阻测温电路，包括：Pt100铂电阻传感器、恒流源、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述恒流源的输出端连接所述Pt100铂电阻传感器的第一端，第一电阻、第二电阻和第三电阻串联，串联后一端连接所述恒流源，另一端连接Pt100铂电阻传感器的第二端，并接地，所述运算放大器的正输入端连接在所述第二电阻和第三电阻之间，负输入端通过第四电阻连接所述Pt100铂电阻传感器的第二端，所述运算放大器的负输入端和输出端之间连接所述第五电阻。本技术的三线制Pt100铂电阻测温电路使用的元件少、结构简单、功耗低、精度高，能对Pt100铂电阻温度测量全范围内对导线电阻进行补偿。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的一种三线制Pt100铂电阻测温电路结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本实施例的三线制Pt100铂电阻测温电路，包括：Pt100铂电阻传感器(虚线框所示，Rt是Pt100铂电阻，r1、r2和r3是三线制接法的导线电阻)、恒流源A、运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5。恒流源A的输出端连接Pt100铂电阻传感器的第一端，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3串联，串联后一端连接恒流源A，另一端连接Pt100铂电阻传感器的第二端，并接地。运算放大器U1的正输入端连接在第二电阻R2和第三电阻R3之间，负输入端通过第四电阻R4连接所述Pt100铂电阻传感器的第二端。运算放大器U1的负输入端和输出端之间连接第五电阻R5。三线制接法使用三根同样的导线连接Pt100铂电阻，通常认为r1＝r2＝r3＝r。a、b、c为传感器连接导线的三个接线端子，a、c之间的电压Vac包含有铂电阻上电压VRt和2根导线电阻上电压2Vr，b、c之间的电压Vbc为一根导线电阻上电压Vr，分别通过电阻网络加到运算放大器的正负输入端，用运算放大器的特性，在运算放大器输出端得到仅与铂电阻上电压VRt成比例，而与导线电阻上电压Vr无关的电压输出。这样，就消除导线电阻对温度测量值的影响。具体计算过程如下：Va、Vb分别是a、b端子上的电压，c端接地。I为恒流源A的输出电流。R1、R2、R3、R4、R5为精密电阻，使R1、R2、R3、R4和R5满足R3＝R1、R5＝2nR1、R4＝nR2，其中，n为正常数。U1是微功耗CMOS运算放大器，V+是正输入端，V－是负输入端，Vo是输出端。在电路中，选取R1≥20kΩ，这样可以R1+R3+R5的阻值远远大于r1+Rt+r2的阻值，近似认为流过r1、Rt、r2的电流为I，同时也可认为Vb＝Vr。Va＝I·(r1+Rt+r2)＝I·(Rt+2·r) (1)Vb＝I·r1＝I·r (2) V + = R 3 R 1 + R 2 + R 3 · V a = R 1 2 · R 1 + R 2 V a - - - ( 3 ) ]]> V - = R 5 R 4 + R 5 · V b + R 4 R 4 + R 5 · V o = 2 · n · R 1 n · R 2 + 2 · n · R 1 V b + n · R 2 n · R 2 + 2 · n · R 1 V o - - - ( 4 ) ]]>根据运算放大器的特性V+＝V－，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三线制Pt100铂电阻测温电路，其特征在于，包括：Pt100铂电阻传感器、恒流源、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述恒流源的输出端连接所述Pt100铂电阻传感器的第一端，第一电阻、第二电阻和第三电阻串联，串联后一端连接所述恒流源，另一端连接Pt100铂电阻传感器的第二端，并接地，所述运算放大器的正输入端连接在所述第二电阻和第三电阻之间，负输入端通过第四电阻连接所述Pt100铂电阻传感器的第二端，所述运算放大器的负输入端和输出端之间连接所述第五电阻。

【技术特征摘要】
1.一种三线制Pt100铂电阻测温电路，其特征在于，包括：Pt100铂电阻传感器、恒流源、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述恒流源的输出端连接所述Pt100铂电阻传感器的第一端，第一电阻、第二电阻和第三电阻串联，串...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克强，
申请(专利权)人：重庆迪洋仪表有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50