鉑電阻測(cè)溫電路設(shè)計(jì)和電阻阻值測(cè)量方法

平時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到一些需要測(cè)溫的場(chǎng)合，可以用的器件很多，比如ds18b20，dht11這種有源器件，或者熱電偶，鉑電阻，NTC熱敏電阻等無(wú)源器件。今天主要分享的是一個(gè)網(wǎng)上看到的鉑電阻測(cè)溫的電路 (選型及設(shè)計(jì)好壞與否不做評(píng)論，只分析原理)，電路圖如下，畫(huà)紅色圈的是鉑電阻：

這個(gè)電路的大體思路是類似開(kāi)爾文式的測(cè)電阻法，左側(cè)的運(yùn)算放大器作為一個(gè)恒流源(等效為下圖的激勵(lì)源I)，右側(cè)儀表運(yùn)算放大器作為一個(gè)差分電壓測(cè)量(等效為下圖中的電壓表)，測(cè)量在固定電流激勵(lì)下的在鉑電阻上產(chǎn)生的壓降。

恒流源：

左側(cè)的運(yùn)算放大器構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)易的恒流源。由于存在 負(fù)反饋，所以虛短虛斷成立。由于虛短，反相輸入端電壓等于同相輸入端電壓等于2.5V。由于虛斷，沒(méi)有電流流過(guò)運(yùn)算放大器輸入端，所以 電流按照綠色路徑流動(dòng)，所以流過(guò)鉑電阻的電流為0.1mA，即運(yùn)算放大器為鉑電阻提供一個(gè) 0.1mA的電流激勵(lì)，轉(zhuǎn)化為電壓給后級(jí)的差分放大 。

差分放大：

差分放大采用了ADI的 儀表放大器AD623 ，具有高輸入阻抗，增益可設(shè)，圖中設(shè)定的增益為20倍。
假如鉑電阻阻值為100Ω，那么在0.1mA的電流源激勵(lì)下，鉑電阻兩端產(chǎn)生的壓降0.1mA*100Ω=10mV，然后再經(jīng)過(guò)AD623差分放大20倍，輸出電壓為200mV。

然后再通過(guò)R65和C51的RC低通濾波器后給單片機(jī)的ADC去采集。單片機(jī)ADC采到電壓后，再反推鉑電阻阻值，從而計(jì)算環(huán)境溫度。

AD623功能框圖，及增益計(jì)算公式。

開(kāi)爾文測(cè)電阻法 (又稱四線法測(cè)電阻，臺(tái)式萬(wàn)用表一般都有)相比于常規(guī)的二線法測(cè)電阻的好處在于 可以將引線上的線上電阻(圖中的紅圈)去掉，以提高測(cè)量精度。 當(dāng)然，在測(cè)量小電阻的情況下，如果想要獲得更精準(zhǔn)的測(cè)試數(shù)據(jù)，那么相應(yīng)的就 要提高激勵(lì)源的電流 ，從而得到更好的測(cè)試數(shù)據(jù)。