推荐使用的热电阻Pt100测温电路

铂电阻温度传感器是一种温度传感器，由于其测量精度高、测量范围大、再现性好、稳定性好，广泛应用于中温（-200℃～650℃)温度测量范围。
PT100是一种广泛应用于-50的测温元件~600℃℃其他温度传感器具有无与伦比的优点，包括精度高、稳定性好、抗干扰能力强等。由于铂电阻的电阻值与温度成非线性关系，因此需要进行非线性校正。校正分为模拟电路校正和微处理器数字化校正，模拟校正有很多现成的电路，其精度不高且易受温漂等干扰因素影响，数字化校正则需要在微处理系统中使用，将Pt电阻的电阻值与温度对应后存储EEPROM根据电路中的测量AD相应的温度值通过查表计算。
常用的Pt三线制和两线制是电阻接法的优点PT两侧相等的导线长度分别加在桥臂两侧，使导线电阻消除。常用的采样电路有两种：一种是桥式测温电路，另一种是恒流源式测温电路。图1为三线桥式测温电路，图2为两线桥式测温电路，图3为恒流源式测温电路。以下是桥式电路和恒流源电路在设计过程中应注意的原理（注：这两条电路本人已经采用和测试，证明可行）
一、 桥式温度测量电路
桥式温度测量的典型应用电路如图1所示(图1和图2均为桥式电路，分别绘制，说明两线制接法和三线制接法的区别)。
温度测量原理：电路采用TL431和电位器VR1调节产生4.096V参考电源；使用R1、R2、VR2、Pt100构成测量电桥R1＝R2，VR2为100Ω当Pt100的电阻值和VR当2的电阻值不相等时，电桥输出一个mV级的压差信号，压差信号通过运输运输LM324放大后输出预期电压信号，可直接连接AD转换芯片。在差动放大电路中R3＝R4、 R5＝R放大倍数=R5/R三、单5运放V供电。
设计调试注意事项：
1. 同幅度调整R1和R电阻值可改变电桥输出的压差；
2. 改变R5/R3的比值可以改变电压信号的放大倍数，以满足设计师对温度范围的要求
3. 放大电路必须接成负反馈，否则放大电路不能正常工作
4. VR2也可以是电位器。调节电位器的电阻值可以改变温度的零点设置，例如Pt100的零点温度为0℃，即0℃时电阻为100Ω，当电位器阻值调至109.885Ω时，温度的零点就被设定在了25℃。由于接入电路后测量的电阻值发生了变化，因此在测量电位器的电阻值时必须进行调整。
5. 理论上，输出的电压是输入压差信号×放大倍数，但输出电压与输入压差信号的实际测量不是这样的关系，压差信号远小于理论值，实际输出信号为
4.096*(RPt100/(R1 RPt100)- RVR2/(R1 RVR2)) （1）
中电阻值以电路工作时量取为准。
6. 电桥正电源必须连接稳定的参考基准，因为如果直接VCC当网络压力波动引起时，VCC当发生波动时，运输和输出的信号也会发生变化，然后到达VCC无波动时建立的温度-电阻表检查表值不正确，可根据公式(1)计算。
二、 恒流源测温电路
典型的恒流源测温应用电路如图3所示。
温度测量原理：运放U1A将基准电压4.096V转换为恒流源，电流通过Pt压降在100点产生，然后通过运输和放置U1B放大微弱压降信号(图中放大倍数为10)，即输出预期电压信号，可直接连接AD转换芯片。
根据虚地概念，两个输入端同电位在线性范围内工作U1A的“ 端和-端电位V ＝V-＝4.096V；假设运放U1A输出脚1对地电压为Vo，(0-V-）/R1 （Vo-V-）/RPt100＝0，因此电阻Pt100上的压降VPt100＝Vo-V-＝V-*RPt100/R1，因V-和R1均匀，所以图3虚线框中的电路等效为恒流源流过一个Pt电流大小为100电阻V- /R1，Pt压降仅与自身变化的电阻值有关。
设计调试注意事项：
1. 可采用电压基准源TL431根据图1的电路可调。
2. 等效恒流源输出的电流不得过大，不得超过1mA以免使用电流Pt100电阻本身的加热导致测量温度不准确，试验证明电流大于1.5mA会有更明显的影响。
3. 单5运输V供电时，如果测量的温度波动较大，则将输放电源改为±15V双电源供电将大大改善。
4. 电阻R2、R3的电阻值足够大，以增加运输和放置U1B输入阻抗。
5. 当然，做恒流源的方法有很多，TL431的Datasheet详细介绍了恒流源。