CN108151903B - 基于三线制pt100的高精度低温漂测温***及其测量方法 - Google Patents

基于三线制pt100的高精度低温漂测温***及其测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108151903B
CN108151903B CN201810078539.7A CN201810078539A CN108151903B CN 108151903 B CN108151903 B CN 108151903B CN 201810078539 A CN201810078539 A CN 201810078539A CN 108151903 B CN108151903 B CN 108151903B
Authority
CN
China
Prior art keywords
analog switch
channel
circuit module
module
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810078539.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108151903A (zh
Inventor
冯云
沙亮
李兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou Haitong Electronics Co ltd
Original Assignee
Yangzhou Haitong Electronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou Haitong Electronics Co ltd filed Critical Yangzhou Haitong Electronics Co ltd
Priority to CN201810078539.7A priority Critical patent/CN108151903B/zh
Publication of CN108151903A publication Critical patent/CN108151903A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108151903B publication Critical patent/CN108151903B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
    • G01K7/20—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • G01K7/21—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit for modifying the output characteristic, e.g. linearising

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于三线制PT100的高精度低温漂测温***及其测量方法，属于温度测量技术领域，解决了传统测温***测量精度低、易受器件温漂特性影响的问题。主要包括恒流源、直流偏置电路模块、放大电路模块、ADC模数转换电路模块、MCU模块、液晶显示器模块、三线制热电阻PT100、常开型模拟开关U1、常开型模拟开关U2、常开型模拟开关U3以及参考电阻R。本发明只要参考电阻R选择低温漂高精度的精密电阻就可以实现整个***的高精度测温，不受各个元器件的温漂特性影响，实现成本低，在温度测量技术领域具有非常重要的意义。

Description

基于三线制PT100的高精度低温漂测温***及其测量方法
技术领域
本发明属于温度测量技术领域，具体地说，尤其涉及一种基于三线制PT100的高精度低温漂测温***及其测量方法。
背景技术
目前，温度测量法主要有两线测量法、桥式测温法、恒流源三线制测温法。两线制测量方法由于导线电阻带来的附加误差使得实际测量值偏高，一般适用于测量精度要求不高的场合；一般的桥式测温电路的优点是用三根导线将PT100传感器和测量电路连接起来，PT100传感器两侧相等的导线长度分别加在两侧的桥臂上，这样做虽说可以减少导线电阻所引起的测量误差，但却不能消除测量误差；而由两个恒流源组成的三线制温度测量电路，则要求两个恒流源输出电流完全一致，对两个恒流源的电阻取值要求较高，测量精度很难控制。总之，现有温度测量方法在某个温度范围内可以获得较好的测量精度，但是，一旦超出此温度范围，由于各个器件的温漂特性，会严重影响测量精度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种基于三线制PT100的高精度低温漂测温***及其测量方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于三线制PT100的高精度低温漂测温***，包括恒流源U4、直流偏置电路模块U5、放大电路模块U6、ADC模数转换电路模块U7、MCU模块U8以及液晶显示器模块U9，还包括三线制热电阻PT100、常开型模拟开关U1、常开型模拟开关U2、常开型模拟开关U3以及参考电阻R；所述恒流源U4的输出端经常开型模拟开关U1的K1通道与所述三线制热电阻PT100的1号端子导线连接；所述三线制热电阻PT100的1号端子还经所述常开型模拟开关U2的K3通道与所述直流偏置电路模块U5的输入端导线连接；所述常开型模拟开关U1的K2通道一端与所述恒流源U4输出端导线连接，另一端经参考电阻R接地，所述K2通道另一端还经所述常开型模拟开关U2的K4通道与所述直流偏置电路U5的输入端导线连接，所述常开型模拟开关U2的K5通道一端与所述直流偏置电路U5的输入端导线连接，另一端则接地；所述三线制热电阻PT100的2号端子经所述常开型模拟开关U3的K6通道与所述直流偏置电路U5的输入端导线相连接；所述三线制热电阻PT100的3号端子接地；所述三线制热电阻PT100用于将其电阻值转换为易测量的电压值；所述直流偏置电路模块U5的输出端与所述放大电路模块U6的输入端电信号连接，用于向所述放大电路模块U6提供偏置电压，确定所述放大电路模块U6的静态工作点；所述放大电路模块U6用于将输入的电压信号放大后传递至所述ADC模数转换电路模块U7，由所述ADC模数转换电路模块U7将模拟电压信号转为数字信号后传递至所述MCU模块U8，所述MCU模块U8再将该信号转换为温度值，由所述液晶显示器U9显示温度。
优选地，所述三线制热电阻PT100的三根导线采用长度、等截面积、相同材质的导线。
优选地，所述常开型模拟开关U1、常开型模拟开关U2、常开型模拟开关U3的型号均为CD4051；
优选地，所述参考电阻R为低温漂高精度的精密电阻。
一种基于三线制PT100的高精度低温漂测温***的测量方法，包括如下步骤：
A.在MCU模块U8的程序控制下，打开常开型模拟开关U2的K5通道，此时所述MCU模块U8的输出测量电压值为V1＝VOS*A(1)，并由所述MCU模块U8记忆存储；其中，VOS为所述直流偏置电路模块U5的偏置电压，A为放大电路模块U6的放大倍数；
B.在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U2的K5通道，打开常开型模拟开关U1的K2通道，和常开型模拟开关U2的K4通道，将参考电阻R接入到回路中，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V2＝(I*R+VOS)*A(2)，并由所述MCU模块U8记忆存储；其中，I为恒流源电流值；
C.在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U1的K2通道、常开型模拟开关U2的K4通道，打开常开型模拟开关U1的K1通道和常开型模拟开关U2的K3通道，将所述三线制热电阻PT100的电阻Rt以及其中两根导线电阻r1、r2接入到回路中，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V3＝[(Rt+r1+r2)*I+VOS]*A(3)，并由所述MCU模块U8记忆存储；
D.在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U2的K3通道，打开常开型模拟开关U3的K6通道，并继续打开常开型模拟开关U1的K1通道，将所述三线制热电阻PT100的电阻Rt、三根导线电阻r1、r2、r3接入到回路中，由于直流偏置电路模块U5呈高阻状态，流经r3上的电流几乎为零，MCU模块U8输出电压即为流经电阻Rt、r2上的电压值，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V4＝[(Rt+r2)*I+VOS]*A(4)，并由所述MCU模块U8记忆存储；
E.由步骤A中的式(1)、步骤B中的式(2)可推导出I＝(V2-V1)/(R*A)(5)；
F.由步骤A中的式(1)、步骤C中的式(3)、步骤D中的式(4)，步骤E中的式(5)可推导出RL＝(V3-V4)/A*I＝[(V3-V4)*R]/(V2-V1)(6)；
G.由步骤C中的式(3)、步骤E中的式(5)、步骤F中的式(6)可推导出Rt＝(V4/A-VOS)/I-RL＝[(2V4-V1-V3)/(V2-V1)]*R(7)，从式(7)中可知，三线制热电阻PT100的Rt电阻值只与参考电阻R有关，所述参考电阻R为低温漂高精度的精密电阻；所述MCU模块U8根据式(7)计算出当前环境下的三线制热电阻PT100Rt电阻值，所述三线制热电阻PT100将该Rt电阻值转换为易测量的电压值，再经所述直流偏置电路模块U5、放大电路模块U6、ADC模数转换电路模块U7将电信号传递至所述MCU模块U8，所述MCU模块U8再将该信号转换为温度值，由所述液晶显示器U9显示温度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的测量精度仅与参考电阻有关，只要参考电阻R选择低温漂高精度的精密电阻就可以实现整个***的高精度测温，不会受各个元器件的温漂特性而影响到***的测量精度；
2.本发明应用范围广，实现成本低，常开型模拟开关为市面常见器件，高精度低温漂的精密电阻也是市面随处可见，但本发明的实用性却很强，巧妙解决了传统测温***测量精度低、易受器件温漂特性影响的问题，在温度测量技术领域具有非常重要的意义。
附图说明
图1是本发明***框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
一种基于三线制PT100的高精度低温漂测温***，包括恒流源U4、直流偏置电路模块U5、放大电路模块U6、ADC模数转换电路模块U7、MCU模块U8以及液晶显示器模块U9，还包括三线制热电阻PT100、常开型模拟开关U1、常开型模拟开关U2、常开型模拟开关U3以及参考电阻R；所述恒流源U4的输出端经常开型模拟开关U1的K1通道与所述三线制热电阻PT100的1号端子导线连接；所述三线制热电阻PT100的1号端子还经所述常开型模拟开关U2的K3通道与所述直流偏置电路模块U5的输入端导线连接；所述常开型模拟开关U1的K2通道一端与所述恒流源U4输出端导线连接，另一端经参考电阻R接地，所述K2通道另一端还经所述常开型模拟开关U2的K4通道与所述直流偏置电路U5的输入端导线连接，所述常开型模拟开关U2的K5通道一端与所述直流偏置电路U5的输入端导线连接，另一端则接地；所述三线制热电阻PT100的2号端子经所述常开型模拟开关U3的K6通道与所述直流偏置电路U5的输入端导线相连接；所述三线制热电阻PT100的3号端子接地；所述三线制热电阻PT100用于将其电阻值转换为易测量的电压值；所述直流偏置电路模块U5的输出端与所述放大电路模块U6的输入端电信号连接，用于向所述放大电路模块U6提供偏置电压，确定所述放大电路模块U6的静态工作点；所述放大电路模块U6用于将输入的电压信号放大后传递至所述ADC模数转换电路模块U7，由所述ADC模数转换电路模块U7将模拟电压信号转为数字信号后传递至所述MCU模块U8，所述MCU模块U8再将该信号转换为温度值，由所述液晶显示器U9显示温度。
优选地，所述三线制热电阻PT100的三根导线采用长度、等截面积、相同材质的导线。
优选地，所述常开型模拟开关U1、常开型模拟开关U2、常开型模拟开关U3的型号均为CD4051；
优选地，所述参考电阻R为低温漂高精度的精密电阻。
一种基于三线制PT100的高精度低温漂测温***的测量方法，包括如下步骤：
A.在MCU模块U8的程序控制下，打开常开型模拟开关U2的K5通道，此时所述MCU模块U8的输出测量电压值为V1＝VOS*A(1)，并由所述MCU模块U8记忆存储；其中，VOS为所述直流偏置电路模块U5的偏置电压，A为放大电路模块U6的放大倍数；
B.在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U2的K5通道，打开常开型模拟开关U1的K2通道，和常开型模拟开关U2的K4通道，将参考电阻R接入到回路中，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V2＝(I*R+VOS)*A(2)，并由所述MCU模块U8记忆存储；其中，I为恒流源电流值；
C.在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U1的K2通道、常开型模拟开关U2的K4通道，打开常开型模拟开关U1的K1通道和常开型模拟开关U2的K3通道，将所述三线制热电阻PT100的电阻Rt以及其中两根导线电阻r1、r2接入到回路中，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V3＝[(Rt+r1+r2)*I+VOS]*A(3)，并由所述MCU模块U8记忆存储；
D.在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U2的K3通道，打开常开型模拟开关U3的K6通道，并继续打开常开型模拟开关U1的K1通道，将所述三线制热电阻PT100的电阻Rt、三根导线电阻r1、r2、r3接入到回路中，由于直流偏置电路模块U5呈高阻状态，流经r3上的电流几乎为零，MCU模块U8输出电压即为流经电阻Rt、r2上的电压值，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V4＝[(Rt+r2)*I+VOS]*A(4)，并由所述MCU模块U8记忆存储；
E.由步骤A中的式(1)、步骤B中的式(2)可推导出I＝(V2-V1)/(R*A)(5)；
F.由步骤A中的式(1)、步骤C中的式(3)、步骤D中的式(4)，步骤E中的式(5)可推导出RL＝(V3-V4)/A*I＝[(V3-V4)*R]/(V2-V1)(6)；G.由步骤C中的式(3)、步骤E中的式(5)、步骤F中的式(6)可推导出Rt＝(V4/A-VOS)/I-RL＝[(2V4-V1-V3)/(V2-V1)]*R(7)，从式(7)中可知，三线制热电阻PT100的Rt电阻值只与参考电阻R有关，所述参考电阻R为低温漂高精度的精密电阻；所述MCU模块U8根据式(7)计算出当前环境下的三线制热电阻PT100Rt电阻值，所述三线制热电阻PT100将该Rt电阻值转换为易测量的电压值，再经所述直流偏置电路模块U5、放大电路模块U6、ADC模数转换电路模块U7将电信号传递至所述MCU模块U8，所述MCU模块U8再将该信号转换为温度值，由所述液晶显示器U9显示温度。
本发明包括恒流源U4、直流偏置电路模块U5、放大电路模块U6、ADC模数转换电路模块U7、MCU模块U8以及液晶显示器模块U9，还包括三线制热电阻PT100、常开型模拟开关U1、常开型模拟开关U2、常开型模拟开关U3以及参考电阻R；所述恒流源U4的输出端经常开型模拟开关U1的K1通道与所述三线制热电阻PT100的1号端子导线连接；所述三线制热电阻PT100的1号端子还经所述常开型模拟开关U2的K3通道与所述直流偏置电路模块U5的输入端导线连接；所述常开型模拟开关U1的K2通道一端与所述恒流源U4输出端导线连接，另一端经参考电阻R接地，所述K2通道另一端还经所述常开型模拟开关U2的K4通道与所述直流偏置电路U5的输入端导线连接，所述常开型模拟开关U2的K5通道一端与所述直流偏置电路U5的输入端导线连接，另一端则接地；所述三线制热电阻PT100的2号端子经所述常开型模拟开关U3的K6通道与所述直流偏置电路U5的输入端导线相连接；所述三线制热电阻PT100的3号端子接地；所述三线制热电阻PT100用于将其电阻值转换为易测量的电压值；所述直流偏置电路模块U5的输出端与所述放大电路模块U6的输入端电信号连接，用于向所述放大电路模块U6提供偏置电压，确定所述放大电路模块U6的静态工作点；所述放大电路模块U6用于将输入的电压信号放大后传递至所述ADC模数转换电路模块U7，由所述ADC模数转换电路模块U7将模拟电压信号转为数字信号后传递至所述MCU模块U8，所述MCU模块U8再将该信号转换为温度值，由所述液晶显示器U9显示温度。本发明恒流源U4为0.5mA的恒流源，参考电阻R可以为5ppm的精密电阻，由于普通运算放大器的失调电压小于10mV，因此直流偏置电路U5的偏置电压设为10mV。常开型模拟开关U1、常开型模拟开关U2、常开型模拟开关U3可以选用8通道型号为CD4051的芯片，但不局限于此，只要模拟开关能够通过MCU模块U8控制即可。本发明的直流偏置电路U5、放大电路模块U6、ADC模数转换电路模块U7、MCU模块U8、液晶显示器模块U9均为现有技术，并且本发明对上述电路模块也不局限于某一种电路设计，只要能实现各模块功能即可，故在此不赘述其电路原理图。
本发明测量方法，包括以下步骤：
A.在MCU模块U8的程序控制下，打开常开型模拟开关U2的K5通道，此时所述MCU模块U8的输出测量电压值为V1＝VOS*A(1)，并由所述MCU模块U8记忆存储；其中，VOS为所述直流偏置电路模块U5的偏置电压，A为放大电路模块U6的放大倍数；
B.在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U2的K5通道，打开常开型模拟开关U1的K2通道，和常开型模拟开关U2的K4通道，将参考电阻R接入到回路中，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V2＝(I*R+VOS)*A(2)，并由所述MCU模块U8记忆存储；其中，I为恒流源电流值；
C.在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U1的K2通道、常开型模拟开关U2的K4通道，打开常开型模拟开关U1的K1通道和常开型模拟开关U2的K3通道，将所述三线制热电阻PT100的电阻Rt以及其中两根导线电阻r1、r2接入到回路中，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V3＝[(Rt+r1+r2)*I+VOS]*A(3)，并由所述MCU模块U8记忆存储；
D.在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U2的K3通道，打开常开型模拟开关U3的K6通道，并继续打开常开型模拟开关U1的K1通道，将所述三线制热电阻PT100的电阻Rt、三根导线电阻r1、r2、r3接入到回路中，由于直流偏置电路模块U5呈高阻状态，流经r3上的电流几乎为零，MCU模块U8输出电压即为流经电阻Rt、r2上的电压值，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V4＝[(Rt+r2)*I+VOS]*A(4)，并由所述MCU模块U8记忆存储；
E.由步骤A中的式(1)、步骤B中的式(2)可推导出I＝(V2-V1)/(R*A)(5)；
F.由步骤A中的式(1)、步骤C中的式(3)、步骤D中的式(4)，步骤E中的式(5)可推导出RL＝(V3-V4)/A*I＝[(V3-V4)*R]/(V2-V1)(6)；
G.由步骤C中的式(3)、步骤E中的式(5)、步骤F中的式(6)可推导出Rt＝(V4/A-VOS)/I-RL＝[(2V4-V1-V3)/(V2-V1)]*R(7)，从式(7)中可知，三线制热电阻PT100的Rt电阻值只与参考电阻R有关，所述参考电阻R为低温漂高精度的精密电阻；所述MCU模块U8根据式(7)计算出当前环境下的三线制热电阻PT100Rt电阻值，所述三线制热电阻PT100将该Rt电阻值转换为易测量的电压值，再经所述直流偏置电路模块U5、放大电路模块U6、ADC模数转换电路模块U7将电信号传递至所述MCU模块U8，所述MCU模块U8再将该信号转换为温度值，由所述液晶显示器U9显示温度。
三线制热电阻PT100的Rt阻值至于参考电阻R有关，只要参考电阻R选择低温漂高精度的精密电阻就可以实现高精度低温漂的热电阻PT100测温，而市面上高精度、低温漂的精密电阻是很容易获得并且购进成本不高。
本发明的测量精度仅与参考电阻有关，只要参考电阻R选择低温漂高精度的精密电阻就可以实现整个***的高精度测温，不会受各个元器件的温漂特性而影响到***的测量精度；本发明应用范围广，实现成本低，常开型模拟开关为市面常见器件，高精度低温漂的精密电阻也是市面随处可见，但本发明的实用性却很强，巧妙解决了传统测温***测量精度低、易受器件温漂特性影响的问题，在温度测量技术领域具有非常重要的意义。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (2)

1.一种基于三线制PT100的高精度低温漂测温***，包括恒流源U4、直流偏置电路模块U5、放大电路模块U6、ADC模数转换电路模块U7、MCU模块U8以及液晶显示器模块U9，其特征在于：还包括三线制热电阻PT100、常开型模拟开关U1、常开型模拟开关U2、常开型模拟开关U3以及参考电阻R；所述恒流源U4的输出端经常开型模拟开关U1的K1通道与所述三线制热电阻PT100的1号端子导线连接；所述三线制热电阻PT100的1号端子还经所述常开型模拟开关U2的K3通道与所述直流偏置电路模块U5的输入端导线连接；所述常开型模拟开关U1的K2通道一端与所述恒流源U4输出端导线连接，另一端经参考电阻R接地，所述K2通道另一端还经所述常开型模拟开关U2的K4通道与所述直流偏置电路模块U5的输入端导线连接，所述常开型模拟开关U2的K5通道一端与所述直流偏置电路模块U5的输入端导线连接，另一端则接地；所述三线制热电阻PT100的2号端子经所述常开型模拟开关U3的K6通道与所述直流偏置电路模块U5的输入端导线相连接；所述三线制热电阻PT100的3号端子接地；所述三线制热电阻PT100用于将其电阻值转换为易测量的电压值；所述直流偏置电路模块U5的输出端与所述放大电路模块U6的输入端电信号连接，用于向所述放大电路模块U6提供偏置电压，确定所述放大电路模块U6的静态工作点；所述放大电路模块U6用于将输入的电压信号放大后传递至所述ADC模数转换电路模块U7，由所述ADC模数转换电路模块U7将模拟电压信号转为数字信号后传递至所述MCU模块U8，所述MCU模块U8再将该信号转换为温度值，由所述液晶显示器模块U9显示温度，所述三线制热电阻PT100的三根导线采用长度、等截面积、相同材质的导线，所述常开型模拟开关U1、常开型模拟开关U2、常开型模拟开关U3的型号均为CD4051。
2.一种如权利要求1所述的基于三线制PT100的高精度低温漂测温***的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
A．在MCU模块U8的程序控制下，打开常开型模拟开关U2的K5通道，此时所述MCU模块U8的输出测量电压值为V1=VOS*A（1），并由所述MCU模块U8记忆存储；其中，VOS为所述直流偏置电路模块U5的偏置电压，A为放大电路模块U6的放大倍数；
B．在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U2的K5通道，打开常开型模拟开关U1的K2通道，和常开型模拟开关U2的K4通道，将参考电阻R接入到回路中，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V2=（I*R+ VOS）*A（2），并由所述MCU模块U8记忆存储；其中，I为恒流源电流值；
C．在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U1的K2通道、 常开型模拟开关U2的K4通道，打开常开型模拟开关U1的K1通道和常开型模拟开关U2的K3通道，将所述三线制热电阻PT100的电阻Rt以及其中两根导线电阻r1、r2接入到回路中，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V3=[（Rt+r1+r2）*I+ VOS]*A（3），并由所述MCU模块U8记忆存储；
D．在MCU模块U8的程序控制下关闭常开型模拟开关U2的K3通道，打开常开型模拟开关U3的K6通道，并继续打开常开型模拟开关U1的K1通道，将所述三线制热电阻PT100的电阻Rt、三根导线电阻r1、r2、r3接入到回路中，由于直流偏置电路模块U5呈高阻状态，流经r3上的电流几乎为零，MCU模块U8输出电压即为流经电阻Rt、r2上的电压值，此时MCU模块U8的输出测量电压值为V4=[（Rt+ r2）*I+ VOS]*A（4），并由所述MCU模块U8记忆存储；
E.由步骤A中的式（1）、步骤B中的式（2）可推导出I=（V2- V1）/（R*A）（5）；
F.由步骤A中的式（1）、步骤C中的式（3）、步骤D中的式（4），步骤E中的式（5）可推导出r1=（V3- V4）/（A*I）=[（ V3- V4）*R]/（V2- V1）（6）；
G.由步骤C中的式（3）、步骤E中的式（5）、步骤F中的式（6）可推导出Rt=（V4/A- VOS）/I-r1=[（2 V4- V1- V3）/ （V2- V1）]*R（7），从式（7）中可知，三线制热电阻PT100的Rt电阻值只与参考电阻R有关，所述参考电阻R为低温漂高精度的精密电阻；所述MCU模块U8根据式（7）计算出当前环境下的三线制热电阻PT100Rt电阻值，所述三线制热电阻PT100将该Rt电阻值转换为易测量的电压值，再经所述直流偏置电路模块U5、放大电路模块U6、ADC模数转换电路模块U7将电信号传递至所述MCU模块U8，所述MCU模块U8再将该信号转换为温度值，由所述液晶显示器模块U9显示温度。
CN201810078539.7A 2018-01-26 2018-01-26 基于三线制pt100的高精度低温漂测温***及其测量方法 Active CN108151903B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810078539.7A CN108151903B (zh) 2018-01-26 2018-01-26 基于三线制pt100的高精度低温漂测温***及其测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810078539.7A CN108151903B (zh) 2018-01-26 2018-01-26 基于三线制pt100的高精度低温漂测温***及其测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108151903A CN108151903A (zh) 2018-06-12
CN108151903B true CN108151903B (zh) 2023-12-29

Family

ID=62458943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810078539.7A Active CN108151903B (zh) 2018-01-26 2018-01-26 基于三线制pt100的高精度低温漂测温***及其测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108151903B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109991295B (zh) * 2019-04-29 2023-12-08 福建海纳欣生物科技有限公司 一种带温漂自调节的智能pH复合电极及其实现方法
CN111141406B (zh) * 2019-12-31 2023-06-02 深圳市科陆电子科技股份有限公司 一种pt100测温***和测温方法
CN112525367B (zh) * 2020-11-12 2022-08-16 山东科技大学 一种应用于海洋环境的远距离温度测量装置及测量方法
CN113252189B (zh) * 2021-04-20 2022-10-21 北京空间机电研究所 红外探测器高精度低温漂测温电路的温漂标定方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003344180A (ja) * 2002-05-29 2003-12-03 Hioki Ee Corp 温度測定装置
CN202257322U (zh) * 2011-09-30 2012-05-30 北大方正集团有限公司 温控装置
CN102829888A (zh) * 2011-06-15 2012-12-19 上海电器科学研究院 消减三线制热电阻测量误差的方法
CN103034264A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 北大方正集团有限公司 温控装置
CN203837836U (zh) * 2014-04-25 2014-09-17 厦门亨立德电子有限公司 一种高精度低温票的热电阻测温电路
CN106092363A (zh) * 2016-07-27 2016-11-09 北京交通大学 一种基于Pt100的温度传感器电路及其测温方法
CN205753361U (zh) * 2016-06-29 2016-11-30 北京菱拓电源设备有限公司 一种直流转换电源
CN106707006A (zh) * 2017-01-23 2017-05-24 扬州海通电子科技有限公司 一种精密交流电压采样装置
CN106872020A (zh) * 2017-01-23 2017-06-20 扬州海通电子科技有限公司 一种声音检测装置
CN208223668U (zh) * 2018-01-26 2018-12-11 扬州海通电子科技有限公司 基于三线制pt100的高精度低温漂测温***

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003344180A (ja) * 2002-05-29 2003-12-03 Hioki Ee Corp 温度測定装置
CN102829888A (zh) * 2011-06-15 2012-12-19 上海电器科学研究院 消减三线制热电阻测量误差的方法
CN202257322U (zh) * 2011-09-30 2012-05-30 北大方正集团有限公司 温控装置
CN103034264A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 北大方正集团有限公司 温控装置
CN203837836U (zh) * 2014-04-25 2014-09-17 厦门亨立德电子有限公司 一种高精度低温票的热电阻测温电路
CN205753361U (zh) * 2016-06-29 2016-11-30 北京菱拓电源设备有限公司 一种直流转换电源
CN106092363A (zh) * 2016-07-27 2016-11-09 北京交通大学 一种基于Pt100的温度传感器电路及其测温方法
CN106707006A (zh) * 2017-01-23 2017-05-24 扬州海通电子科技有限公司 一种精密交流电压采样装置
CN106872020A (zh) * 2017-01-23 2017-06-20 扬州海通电子科技有限公司 一种声音检测装置
CN208223668U (zh) * 2018-01-26 2018-12-11 扬州海通电子科技有限公司 基于三线制pt100的高精度低温漂测温***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于恒流桥的高精度温度测量***;郭世平;张荣福;郁浩;程金光;;电子科技(第11期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108151903A (zh) 2018-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108151903B (zh) 基于三线制pt100的高精度低温漂测温***及其测量方法
US3926052A (en) Relative humidity computer
CN204630676U (zh) 一种宽量程高精度的铂电阻温度测量装置
CN203323910U (zh) 高精度温度信号测量电路
CN107255534B (zh) 一种热电阻测温仪的误差测量方法
CN103604525A (zh) 一种基于校验数据的热电阻温度测量仪
CN207964925U (zh) 一种电桥平衡电路
CN201589670U (zh) 单电源供电热电阻温度传感器变送电路
CN103592056A (zh) 一种基于温度差的温度校验仪
CN201672987U (zh) 一种温度测量装置
CN106526499B (zh) 一种高稳电流源考核方法和***
CN203241168U (zh) 铂电阻非线性修正温度变送电路
CN204043810U (zh) 一种热电偶信号冷端温度补偿装置
CN110108380A (zh) 一种应用于纺织加弹机中联苯加热箱的精密测温***
CN208223668U (zh) 基于三线制pt100的高精度低温漂测温***
CN207440657U (zh) 一种可实时调整的高精度双恒流源电路
CN202171514U (zh) 一种利用双恒流源三线测量温度铂电阻的电路
CN102564634B (zh) 植物叶片表面温度测量仪
CN201788034U (zh) 一种海水温度测量装置
CN110045662B (zh) 一种程控称重直流信号模拟器
CN211347141U (zh) 一种具有线性补偿的四线制测温装置
CN204649327U (zh) 一种热电阻信号转换电路
CN103823116A (zh) 自校验式精密电池内阻仪
CN202631720U (zh) 一种小信号校准仪
CN202929120U (zh) 自校验式精密电池内阻仪

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant