WZP型鉑電阻溫度傳感器Pt1000信號(hào)的線(xiàn)性化處理-工業(yè)控制
WZP型鉑電阻溫度傳感器Pt1000是利用元件電磁參量隨溫度變化的特性對(duì)溫度與溫度有關(guān)的參量進(jìn)行檢測(cè)的裝置。因其線(xiàn)性度相對(duì)較好，耐氧化能力很強(qiáng)，并且溫度范圍寬，其測(cè)溫的范圍從-200℃～+650℃，目前在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究工作中得到廣泛使用。該傳感器的信號(hào)處理電路需要完成將與溫度有關(guān)的電阻變化信號(hào)變換成統(tǒng)一的電壓信號(hào)。
1 Pt1000的輸出特性曲線(xiàn)
將Pt1000放入高低溫實(shí)驗(yàn)箱中，將溫度設(shè)定為-30℃～+70℃，測(cè)得溫度傳感器在不同溫度下的電阻值，測(cè)得數(shù)據(jù)如圖1所示。在測(cè)量溫度范圍內(nèi)，Pt1000輸出電阻值與溫度成一定的比例關(guān)系。但是在高溫和低溫條件下，有一定的偏差，需要在調(diào)理電路中進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
2基本恒流源電路
鉑電阻溫度傳感器的信號(hào)處理電路可以采用恒壓源或恒流源，通過(guò)對(duì)恒壓源的研究，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用中存在不穩(wěn)定，精度不高等問(wèn)題，其原因是恒電壓工作時(shí)，除了鉑電阻本身的非線(xiàn)性誤差外，還會(huì)產(chǎn)生恒電壓工作電路的固有誤差，從而使得整個(gè)電路的系統(tǒng)誤差變大。因此本文設(shè)計(jì)采用的是恒流源的方法。
基本的恒流源電路見(jiàn)圖2，用鉑電阻RT代替反相放大器的Rf，根據(jù)反相放大器的公式可以得到：
Vi，R1固定后，流過(guò)RT的電流恒定，Vo與RT成正比，從RT的變化可以得到相應(yīng)的電壓的變化，從而實(shí)現(xiàn)了電壓輸出，并且線(xiàn)性度保持不變。
3帶同相輸入的溫度處理電路
理想溫度傳感電路在0℃時(shí)輸出電壓為0 V，而在圖1中RT=1 000.8 Ω，代入式(1)得到的Vo不為0，所以需要對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)零。實(shí)現(xiàn)的方法是在圖2中的運(yùn)放的同相端加一個(gè)輸入電壓進(jìn)行調(diào)整，如圖3所示。
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