PT100 platina hőálló hőmérsékleti mérő rendszer tervezése

A hőmérséklet -mérés és az ellenőrzés rendkívül fontos témák az ipar, a mezőgazdaság, a tudományos kutatás, a nemzetvédelem és az emberek mindennapi életének minden szempontjából. A hőmérséklet-mérési rendszereket széles körben használják az egycsipeszkás mikrokomputer rendszer kialakításában. Az egycsipes mikrokomputer rendszerek eltérő tervezési követelményei szerint a hőmérséklet-mérési rendszerek megtervezése szintén eltérő. Egyesek integrált chipeket használnak, mások állandó áramforrás -eszközöket és állandó feszültségű forráskészülékeket használnak. Ez a rendszer a PT100 platina termikus ellenállást használja hőmérsékleti jel -beszerzési elemként a hőmérséklet -mérő rendszer megtervezéséhez.
1 Alapvető munka elv
A PT100 platina termikus ellenállásának ellenállása a hőmérséklet változásával megváltozik. Ezt a funkciót a hőmérsékleti jelek összegyűjtésére és az összegyűjtött jelek feszültségjelekké alakítására használják; Ezután a/D-n keresztül digitális jelekké alakulnak át, és az egycsipesz-mikrokomputer rendszer elolvassa; Az egycsipes mikrokomputer rendszer azonosítja és feldolgozza az olvasó digitális jeleket, és átalakítja azokat a hőmérsékletnek megfelelő digitális jelekké, és végül a kimeneti hőmérsékleti értéket az LCD kijelző jeleníti meg.
2 hardver kialakítás
A hardver elsősorban öt alkatrészt tartalmaz: állandó áramforrás -áramkör, feszültség erősítő, A/D konverziós interfész áramkör, optocoupler izolációs áramkör és LCD kijelző áramkör.
2.1 állandó áramforrás áramkör
Az állandó áramforrás áramkört az 1. ábra mutatja. Az OP07 chip egy operatív erősítő, amely állandó áramforrás -áramkört képez 5 ellenállással, és 1 mA működő áramot ad ki a VIN+-on. Az ábrán a DGND =5 v, VMC =0 v, és 4 csomópont van, nevezetesen a Net1, Net2, Net3 és Net4. Legyen az R110 -en átáramló áram, és az R114 -en keresztül áramló áram IB, Ma -ban, és mindkét irány jobb oldalon van.
Az OP erősítő virtuális nyitott és virtuális hiánya szerint az egyenletünk van:
Dgnd- (r 111+ r110) × ia+r114 × ib-r113 × ((dnd-r111 × ia) ／ r112)-(vdgnd-r111 × ia) =0}
Az adatok helyettesítésével:
5- (10+1) × ia +1 × ib -2 × ((5-10 × ia) ／ 10)-({5-10 × ia) =0}}}}} × 10)-(5-10 × ia) {=0} × iA) × ((
Kiszámítható, hogy az ia+ib =1 és ia+ib a szükséges I áram, amely 1 mA.
Az egyenlet szerint az ia+ib állandóvá válásához kielégítenie kell:
R113×R111／R112-R110=R114
Ezért az áramkör állandó áramforrássá válásának feltétele:
R111／R112=(R110+R114)／R113
Ha r 111= r112, akkor r 110+ r 114= r113 -nak kell lennie. Ebben az időben az állandó áramérték I=DGND × R113 ／ R112 ／ R114.
Közülük a J110 -et használják a PT100 platina termikus ellenállásának csatlakoztatásához.

2.2 Feszültség erősítés és A/D konverziós interfész áramkör
A PT100 platina termikus ellenállás egyik végéből származó feszültség kimenete nagyon kicsi. Ha közvetlenül csatlakozik az A/D konverterhez, akkor a konverziós adatok eltérése nagy; Tehát ebben a kialakításban a PT100 platina termikus ellenállás egyik végéből származó feszültségkimenetet tízszer erősítik meg, és a feszültségkövetőhöz csatlakoztatják, majd az A/D átalakítást végezzük, így jobb átalakítási hatást lehet elérni, amint az a 2. ábrán látható. a PT100 platina termikus ellenállás; Win- a feszültségérték kimenete az MC1403 referencia feszültségforrás alapján; A Vout a kimeneti feszültség értéke az amplifikáció után. A számítási képlet: vout=g × ((vin+)-(vin-)), ahol a g méretét az R120 ellenállás határozza meg, G =1+50 kΩ ／ R120. A chip OPA277 és a perifériás ellenállás feszültségkövető.