鉑金溫度測(cè)量電路

鉑金溫度傳感器具有高精確度及高安定性，在-200℃~600℃之間亦有很好的線性度。一般而言，鉑電阻溫度傳感器pt100感溫電阻在低溫-200℃~-100℃間其溫度系數(shù)較大；在中溫100℃~300℃間有相當(dāng)良好的線性特性；而在高溫300℃~500℃間其溫度系數(shù)則變小。由于在0℃時(shí)，鉑金pt100電阻值為100Ω，已被視為金屬感溫電阻的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。
鉑電阻Pt100感溫電阻值與溫度間之關(guān)系式，可表亦為：
(1)低溫-200℃~0℃間：

(2)高溫0℃~500℃間

而對(duì)于鉑電阻Pt102感溫電阻與溫度間之關(guān)系式，由于其在0℃時(shí)之電阻值為
R(0)=10×102W=1 kW
故
二、0℃~500℃溫度測(cè)量電路



首先AD581為10Volt穩(wěn)壓IC，其輸入電壓VCC可在12Volt~40Volt的直流電壓，故VA=10Volt。
由R1與VR1串聯(lián)電路，可知VB為其間之分壓，
即


因此，可由精密電阻調(diào)整使VB=1Volt。再經(jīng)由OP1跟隨放大器可得
VC=VB=1Volt；


其中R2=47KΩ電阻是為減少偏壓電流的影響。
至于OP2則為定電流負(fù)載浮接轉(zhuǎn)換電路，可將Pt102之電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓變化，若暫不考慮OP4反相放大器之回饋電壓的影響，則

由放大器虛原理可知：Volt，所以

故OP2之輸出電壓為



VD=-I1×R(T)

因此
而其中C1=0.1μF之主要目的用以消除噪聲，可使OP2具有低通濾波器果，用以去除高頻噪聲。而OP3則是一個(gè)反相加法器，其輸入分別為VC與VD，由虛短路原理可知OP3之V-=V+=0Volt，
故








由于




且




若令，則




若設(shè)計(jì)，則



可藉由精密可變電阻VR3來調(diào)整至該化值。
　　
最后，OP4則是用以做為回饋補(bǔ)償，以修鉑金傳感器Pt102感溫電阻之非線性特性，其為一個(gè)反相放大器。由于OP4之輸入電壓VD與輸出電壓VE間之放大率為

故
VE=-VD
因此，VE回饋至OP2即成為反相加法器。因此OP2的輸出電壓可修正為



又由于VE=-VD，則
　　
若令
則

　其中,.MK為非線性式，可用以調(diào)整修正OP2輸出電壓VD雖然鉑電阻溫度特性相當(dāng)線性，但在量測(cè)大溫度范圍時(shí)亦會(huì)有非線性誤差產(chǎn)生，而其非線性特性之調(diào)整修正則可由改變M值而得到最佳之線性化效果，經(jīng)適度調(diào)整M值后可將非線性誤差量降至非常小。至于M值的調(diào)整則可利用VR4的改變來達(dá)成。
因此對(duì)于輸出電壓V0(T)亦可有相當(dāng)線性的特性.