铂电阻测温电路主要有两种:桥式测温电路和恒流源式测温电路。
桥式测温电路主要是利用调整电桥的电阻参数,抵消电桥两端的电压波动,以突出热电阻变化引起的电压,当采用三线制时可以消除引线误差,但存在非线性误差和电路相对复杂等问题。
恒流源式测温电路利用稳定电压给热电阻以恒定电路流,保证热电阻上的电压和其阻值变化成线性关系的。在保证基准电压源稳定的情况下,可以简化电路结构,另外根据热电阻和输出电压线性关系,更加有利于温度的计算和校正。恒流源式测温的基本应用电路。
中虚框部分即为恒流源电路。运放u1a将输入的基准电压vref转换为恒流源,激励热电阻rt。热电阻两端电压,经过u1b运放组成的双端输入单端输出放大电路,将信号放大10倍,即输出期望的检测电压信号。该输出信号通过电子开关与a/d转换芯片相连。
电子开关的通路电阻较小,仅为几百欧姆,而a/d测量电路一般呈现高阻态,其带来的误差可以忽略。
检测精度和模数转换芯片(a/d)的分辨位数有很大关系,一般单片机内带的a/d位数分辨率较低,不适合准确测量,而高分辨率的a/d芯片价格昂贵。对此采用外扩一片低成本的13位a/d芯片。通过改进软硬件设计,实际测量结果证明可以保证误差不超过0.5%。