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pt100测温器课程设计方案终结
电子线路课程设计
—利用Pt100 等构成高精度温度变送器
学 院:信息科学与工程学院
专 业:电子科学与技术
指导教师:尹立新
小组成员:李 宁(200800120352)
李辉华(200800120350)
关 哲(200800120333)
一、问题的提出:
电子化生活已经成为了一种趋势,更多的工具迈向电子化,而生
活中最常用的水银温度计已不能满足现代化工业生产。所以,我们提
出了这样一个设想:能不能制作出一种简单实用的电子控制的温度计
实现在工业、农业、生活等各个领域的应用。本报告将结合实验研究
与实际应用于一身,自制一套价格低廉、精度高、原理简单、操作方
便的可读值温度传感器
二、设计名称:
利用 Pt100 等构成高精度温度变送器
三、设计要求:
。
1、温度范围0——100 C
2、显示电压范围0—5V
3、设计精度达到 0.02v
四、设计原理:
本设计根据课程要求,使用铂热电阻 PT100 做温度传感器,自行
设计可变电压源、精密恒流源电路、放大器、AD 转换以及温度数码
显示。
设计报告中,所有电路图都是经过仿真软件(Proteus、Multisim
等)仿真成功后生成,在施行焊接之前运用电脑进行仿真操作,既易
于发现设计错误又方便对电路设计进行修改。
设计电路所用铂热电阻为工业用铂热电阻,经多处资料证实,铂
热电阻的阻值与温度对应关系为如下表格:
可得图表如下:
Pt100 温度-阻值对应图 (产品说明提供)
在贯穿设计过程中一个最重要的换算公式如下:
假设恒流源电流为 a,放大器的放大倍数为 x,当温度在 0-100
摄氏度变化时,pt100 阻值为 100-140 欧姆,最后一部分的放大倍数
为 M。
则:
Pt100 在 00 0 温度特性为:
C 100 C
3 6 2
R(t) 100 13.90802 *10 *t 0.580195 *10 *t
即温度与电压关系:
[R(100) R(0)] *a *x *M 5V
五、设计步骤:
本着安全设计的目的,我们多数电路都是采用先设计后仿真,在
仿真成功后再焊接实物器件,仿真软件为Multisim。
(1)恒流电流源的设计:
利用集成芯片 LM358,实现恒流源的设计:
根据运算放大器的虚短和虚断,LM358 的 2 脚和 3 脚等电平
(0 V ) V V
为 4.000V,根据虚断, 2 0 2 0 ,则在 Pt100 上的压降
R R
1 p
V *R
2 p
V V V ,即可得恒流源。
0 2
R
1
参数规格:V 5V,R 1k,R 4.7k,R 4k, C 1nF ;
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