PT100温度变送器的正温度系数补偿

技术分类: 测试与测量  | 2007-08-02
来源:Maxim公司

  如果只在PT100阻值和温度之间对传输函数进行线性补偿,上述模拟补偿方式可有效降低80%的误差。需要注意的是,PT100较低的功耗(0.2mW-0.6mW)能够减小传感器自身的发热。因此,采用模拟方法实现PT100的非线性补偿很容易实现与±200mV面板表的连接,不需要任何额外的软件开销。

  数字非线性补偿电路(图9)由RTD、误差放大器、电流源以及μP控制的ADC组成。通过向热敏电阻注入1mA至2mA的电流,然后测量它在热敏电阻上产生的电压进行温度测量。采用大的注入电流会导致功率耗散增大,使传感器自身发热、导致测量误差增大。图中模数转换器内部的 4.096V电压基准简化了电流激励源的设计。

数字非线性补偿电路

  为了减小导线电阻对测量精度的影响,采用四条独立的导线连接RTD和差分放大器。因为采用了高输入阻抗运算放大器,所以导线电阻引入的电压跌落几乎为零。按照4096mV的基准电压和3.3kΩ的反馈电阻,激励电流近似等于4096mV/3.3kΩ = 1.24mA。 因为采用同一个基准电压源驱动ADC和电流源,所以基准源的温漂误差不会影响测量结果。

  如果配置MAX197的输入范围为0V至5V,并且设置差分放大器增益等于10,可以测量的最大阻值为400Ω,对应的最高检测温度为+800°C。μP也可以同时使用查表法对传感器测量信号进行线性化处理,采用两个精密电阻替换图中的RTD (0°C时采用100Ω,满量程或更高时采用300Ω),可以对该电路进行校准。

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