Desain sistem pengukuran suhu resistansi termal PT100 PT100

Pengukuran dan kontrol suhu adalah topik yang sangat penting dalam semua aspek industri, pertanian, penelitian ilmiah, pertahanan nasional dan kehidupan sehari -hari masyarakat. Sistem pengukuran suhu banyak digunakan dalam desain sistem komputer mikro tunggal. Menurut persyaratan desain yang berbeda dari sistem komputer mikro single-chip, desain sistem pengukuran suhu juga berbeda. Beberapa menggunakan chip terintegrasi, dan beberapa menggunakan perangkat sumber arus konstan dan perangkat sumber tegangan konstan. Sistem ini menggunakan resistor termal PT100 platinum sebagai elemen akuisisi sinyal suhu untuk merancang sistem pengukuran suhu.
1 Prinsip Kerja Dasar
Resistansi perubahan resistor termal PT100 platinum dengan perubahan suhu. Fitur ini digunakan untuk mengumpulkan sinyal suhu dan mengubah sinyal yang dikumpulkan menjadi sinyal tegangan; Kemudian mereka dikonversi menjadi sinyal digital melalui A/D dan dibaca oleh sistem komputer mikro tunggal; Sistem komputer mikro tunggal-chip mengidentifikasi dan memproses sinyal digital baca dan mengubahnya menjadi sinyal digital yang sesuai dengan suhu, dan akhirnya nilai suhu output ditampilkan oleh layar LCD.
2 Desain Perangkat Keras
Perangkat keras terutama mencakup lima komponen: sirkuit sumber arus konstan, amplifier tegangan, sirkuit antarmuka konversi A/D, sirkuit isolasi optocoupler, dan sirkuit tampilan LCD.
2.1 Sirkuit Sumber Arus Konstan
Sirkuit sumber arus konstan ditunjukkan pada Gambar 1. Chip OP07 adalah penguat operasional, yang membentuk sirkuit sumber arus konstan dengan 5 resistor, mengeluarkan arus kerja 1 mA di Vin+. Pada gambar, dgnd =5 V, vmc =0 V, dan ada 4 node, yaitu net1, net2, net3, dan net4. Biarkan arus mengalir melalui R110 menjadi IA, dan arus mengalir melalui R114 menjadi ib, di MA, dan kedua arah berada di sebelah kanan.
Menurut Virtual Open dan Virtual Shor Op AMP, kami memiliki persamaan:
DGND- (r 111+ R110) × IA+R114 × IB-R113 × ((DGND-R111 × IA) ／ R112)-(VDGND-R111 × IA) =0
Mengganti data, kami memiliki:
5- (10+1) × ia +1 × IB -2 × ((5-10 × ia) ／ 10)-(5-10 × Ia) {8}
Dapat dihitung bahwa ia+ib =1, dan ia+IB adalah arus yang diperlukan I, yaitu 1 Ma.
Menurut persamaan, untuk mendapatkan IA+Ib sebagai konstan, itu harus memuaskan:
R113×R111／R112-R110=R114
Oleh karena itu, kondisi sirkuit ini menjadi sumber arus yang konstan adalah:
R111／R112=(R110+R114)／R113
Jika r 111= r112, maka r 110+ r 114= r113 harus. Pada saat ini, nilai saat ini konstan adalah i=DGND × R113 ／ R112 ／ R114.
Di antara mereka, J110 digunakan untuk menghubungkan resistor termal PT100 platinum.

2.2 amplifikasi tegangan dan sirkuit antarmuka konversi A/D
Output tegangan dari salah satu ujung resistor termal PT100 platinum sangat kecil. Jika terhubung langsung ke konverter A/D, penyimpangan data konversi besar; Jadi dalam desain ini, output tegangan dari salah satu ujung resistor termal PT100 platinum diamplifikasi 10 kali dan terhubung ke pengikut tegangan, dan kemudian konversi A/D dilakukan, sehingga efek konversi yang lebih baik dan volfo. Salah satu ujung resistor termal PT100 platinum; Win- adalah output nilai tegangan oleh sumber tegangan referensi MC1403; Vout adalah nilai tegangan output setelah amplifikasi. Rumus perhitungan adalah: vout=g × ((vin+)-(vin-)), di mana ukuran g ditentukan oleh resistor R120, g =1+50 kΩ ／ R120. Chip OPA277 dan resistor perifer membentuk pengikut tegangan.