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多通道溫濕度記錄器的熱電阻溫度測量電路解析

閱讀:1558      發布時間:2020-10-20
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   多通道溫濕度記錄器是一款經濟型多通道測試儀器。本測試系統選用桿狀溫濕度傳感器,具有穩定、操作方便、性價比好的特點。采集主機及配套處理軟件的實用性高,專業性強,采用LCD屏多通道智能采集。
  多通道溫濕度記錄器采集模塊的熱電阻選用鉑電阻Pt100作為溫度傳感器。在-50-600℃中溫范圍內,與其他熱敏元件相比,鉑電阻溫度傳感器測量準確度高、測量范圍大、穩定性好、抗干擾能力較強。
  鉑電阻測溫電路主要有兩種:橋式測溫電路和恒流源式測溫電路。
  橋式測溫電路主要是利用調整電橋的電阻參數,抵消電橋兩端的電壓波動,以突出熱電阻變化引起的電壓,當采用三線制時可以消除引線誤差,但存在非線性誤差和電路相對復雜等問題。
  恒流源式測溫電路利用穩定電壓給熱電阻以恒定電路流,保證熱電阻上的電壓和其阻值變化成線性關系的。在保證基準電壓源穩定的情況下,可以簡化電路結構,另外根據熱電阻和輸出電壓線性關系,更加有利于溫度的計算和校正。恒流源式測溫的基本應用電路。
  中虛框部分即為恒流源電路。運放U1A將輸入的基準電壓VREF轉換為恒流源,激勵熱電阻RT。熱電阻兩端電壓,經過U1B運放組成的雙端輸入單端輸出放大電路,將信號放大10倍,即輸出期望的檢測電壓信號。該輸出信號通過電子開關與A/D轉換芯片相連。
  電子開關的通路電阻較小,僅為幾百歐姆,而A/D測量電路一般呈現高阻態,其帶來的誤差可以忽略。
  檢測精度和模數轉換芯片(A/D)的分辨位數有很大關系,一般單片機內帶的A/D位數分辨率較低,不適合準確測量,而高分辨率的A/D芯片價格昂貴。對此采用外擴一片低成本的13位A/D芯片。通過改進軟硬件設計,實際測量結果證明可以保證誤差不超過0.5%。

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