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多通道溫濕度記錄器的熱電阻溫度測(cè)量電路解析

閱讀:1557      發(fā)布時(shí)間:2020-10-20
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   多通道溫濕度記錄器是一款經(jīng)濟(jì)型多通道測(cè)試儀器。本測(cè)試系統(tǒng)選用桿狀溫濕度傳感器,具有穩(wěn)定、操作方便、性價(jià)比好的特點(diǎn)。采集主機(jī)及配套處理軟件的實(shí)用性高,專業(yè)性強(qiáng),采用LCD屏多通道智能采集。
  多通道溫濕度記錄器采集模塊的熱電阻選用鉑電阻Pt100作為溫度傳感器。在-50-600℃中溫范圍內(nèi),與其他熱敏元件相比,鉑電阻溫度傳感器測(cè)量準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍大、穩(wěn)定性好、抗干擾能力較強(qiáng)。
  鉑電阻測(cè)溫電路主要有兩種:橋式測(cè)溫電路和恒流源式測(cè)溫電路。
  橋式測(cè)溫電路主要是利用調(diào)整電橋的電阻參數(shù),抵消電橋兩端的電壓波動(dòng),以突出熱電阻變化引起的電壓,當(dāng)采用三線制時(shí)可以消除引線誤差,但存在非線性誤差和電路相對(duì)復(fù)雜等問題。
  恒流源式測(cè)溫電路利用穩(wěn)定電壓給熱電阻以恒定電路流,保證熱電阻上的電壓和其阻值變化成線性關(guān)系的。在保證基準(zhǔn)電壓源穩(wěn)定的情況下,可以簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu),另外根據(jù)熱電阻和輸出電壓線性關(guān)系,更加有利于溫度的計(jì)算和校正。恒流源式測(cè)溫的基本應(yīng)用電路。
  中虛框部分即為恒流源電路。運(yùn)放U1A將輸入的基準(zhǔn)電壓VREF轉(zhuǎn)換為恒流源,激勵(lì)熱電阻RT。熱電阻兩端電壓,經(jīng)過U1B運(yùn)放組成的雙端輸入單端輸出放大電路,將信號(hào)放大10倍,即輸出期望的檢測(cè)電壓信號(hào)。該輸出信號(hào)通過電子開關(guān)與A/D轉(zhuǎn)換芯片相連。
  電子開關(guān)的通路電阻較小,僅為幾百歐姆,而A/D測(cè)量電路一般呈現(xiàn)高阻態(tài),其帶來的誤差可以忽略。
  檢測(cè)精度和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(A/D)的分辨位數(shù)有很大關(guān)系,一般單片機(jī)內(nèi)帶的A/D位數(shù)分辨率較低,不適合準(zhǔn)確測(cè)量,而高分辨率的A/D芯片價(jià)格昂貴。對(duì)此采用外擴(kuò)一片低成本的13位A/D芯片。通過改進(jìn)軟硬件設(shè)計(jì),實(shí)際測(cè)量結(jié)果證明可以保證誤差不超過0.5%。

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