Diseño del sistema de medición de temperatura de resistencia térmica PT100 Platino

La medición y el control de la temperatura son temas extremadamente importantes en todos los aspectos de la industria, la agricultura, la investigación científica, la defensa nacional y la vida diaria de las personas. Los sistemas de medición de temperatura se utilizan ampliamente en el diseño del sistema de microcomputadoras de un solo chip. De acuerdo con los diferentes requisitos de diseño de los sistemas de microcomputadoras de un solo chip, el diseño de los sistemas de medición de temperatura también es diferente. Algunos usan chips integrados, y algunos usan dispositivos fuente de corriente constantes y dispositivos de fuente de voltaje constante. Este sistema utiliza la resistencia térmica de platino PT100 como un elemento de adquisición de señal de temperatura para diseñar un sistema de medición de temperatura.
1 principio de trabajo básico
La resistencia de la resistencia térmica de platino PT100 cambia con el cambio de temperatura. Esta característica se utiliza para recolectar señales de temperatura y convertir las señales recolectadas en señales de voltaje; Luego se convierten en señales digitales a través de A/D y leen por el sistema de microcomputador de un solo chip; El sistema de microcomputador de un solo chip identifica y procesa las señales digitales Leer y las convierte en señales digitales correspondientes a la temperatura, y finalmente la pantalla LCD muestra el valor de temperatura de salida.
2 diseño de hardware
El hardware incluye principalmente cinco componentes: circuito fuente de corriente constante, amplificador de voltaje, circuito de interfaz de conversión A/D, circuito de aislamiento de optoacopler y circuito de visualización LCD.
2.1 Circuito fuente de corriente constante
El circuito de origen de corriente constante se muestra en la Figura 1. El chip OP07 es un amplificador operacional, que forma un circuito fuente de corriente constante con 5 resistencias, lo que genera una corriente de trabajo de 1 mA en VIN+. En la figura, dgnd =5 V, VMC =0 V, y hay 4 nodos, a saber, Net1, Net2, Net3 y Net4. Deje que la corriente fluya a través de R110 sea IA, y la corriente que fluye a través de R114 es Ib, en MA, y ambas direcciones son a la derecha.
Según el abierto virtual y virtual menos del amplificador OP, tenemos la ecuación:
Dgnd- (r 111+ r110) × ia+r114 × IB-R113 × ((dgnd-r1111 × ia) ／ r112)-(vdgnd-r1111 × ia) =0}}}
Sustituyendo los datos, tenemos:
5- (10+1) × ia +1 × IB -2 × ((5-10 × × ia) ／ 10)-(5-10 × ia) {8}}
Se puede calcular que ia+ib =1, e ia+ib es la corriente requerida I, que es 1 mA.
Según la ecuación, para obtener IA+Ib como constante, debe satisfacer:
R113×R111／R112-R110=R114
Por lo tanto, la condición para que este circuito se convierta en una fuente de corriente constante es:
R111／R112=(R110+R114)／R113
Si r 111= r112, entonces r 110+ r 114= r113 debe ser. En este momento, el valor de corriente constante es I=dgnd × r113 ／ r112 ／ r114.
Entre ellos, J110 se usa para conectar la resistencia térmica PT100 Platinum.

2.2 Amplificación de voltaje y circuito de interfaz de conversión A/D
La salida de voltaje de un extremo de la resistencia térmica de platino PT100 es muy pequeña. Si está conectado directamente al convertidor A/D, la desviación de datos de conversión es grande; Entonces, en este diseño, la salida de voltaje de un extremo de la resistencia térmica de platino PT100 se amplifica 10 veces y se conecta al seguidor de voltaje, y luego se realiza la conversión A/D, de modo que se puede obtener un efecto de conversión mejor de conversión, como se muestra en la Figura 2. El respaldo de precisión de la salida de la amplificación de la potencia de precisión y el voltaje de referencia de voltaje Mc1403, el Circuito de un amplificador de un amplificador de precisión, la supervinta del voltaje, la salida de un amplificador de la visión de la vía de la vía de la vía de la videa, el voltaje de la voltaje de la voltaje. de la resistencia térmica de platino PT100; Win- es la salida del valor de voltaje por la fuente de voltaje de referencia MC1403; Vout es el valor de voltaje de salida después de la amplificación. La fórmula de cálculo es: Vout=G × ((vin+)-(vin-)), donde el tamaño de G está determinado por la resistencia R120, G =1+50 kΩ ／ R120. El ChIP OPA277 y la resistencia periférica forman un seguidor de voltaje.