pt100溫度傳感器是一種將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的儀表。主要用于工業(yè)過程溫度參數(shù)的測量和控制。帶傳感器的變送器通常由兩部分組成：傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器。傳感器主要是熱電偶或熱電阻;信號(hào)轉(zhuǎn)換器主要由測量單元、信號(hào)處理和轉(zhuǎn)換單元組成(由于工業(yè)用熱電阻和熱電偶分度表是標(biāo)準(zhǔn)化的，因此信號(hào)轉(zhuǎn)換器作為獨(dú)立產(chǎn)品時(shí)也稱為變送器)，有些變送器增加了顯示單元，有些還具有現(xiàn)場總線功能。

溫度是自然界中和人類打交道最多的物理參數(shù)之一，無論是在生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)場所，還是在居住休閑場所，溫度的采集或控制都十分頻繁和重要，而且，網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程采集溫度并報(bào)警是現(xiàn)代科技發(fā)展的一個(gè)必然趨勢。 由于溫度不管是從物理量本身還是在實(shí)際人們的生活中都有著密切的關(guān)系，所以溫傳感器就會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生。

由于PT100熱電阻的溫度與阻值變化關(guān)系，人們便利用它的這一特性，發(fā)明并生產(chǎn)了PT100熱電阻溫度傳感器。它是集溫度濕度采集于一體的智能傳感器。溫度的采集范圍可以在-200℃～+850℃，濕度采集范圍是0%～100%。

pt100溫度傳感器的工作電路工作原理

PT100是一種正溫度系數(shù)的熱敏電阻。說到什么是正溫度系數(shù)?就必須要結(jié)合負(fù)溫度系數(shù)來講了。隨著溫度的升高，電阻的阻值變大，就是正溫度系數(shù)的熱敏電阻，相反，如果隨著溫度的升高，電阻的阻值變小，就是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。

PT100之所以應(yīng)用很廣泛，不僅是因?yàn)樗梢詼y的溫度范圍寬(零下幾十度到零上幾百度)，還因?yàn)樗木€性度非常好。“線性度”，說的直白一點(diǎn)就是溫度每變化一度，電阻的阻值升高的幅度是基本相同的。這樣，就大大的簡化了我們的程序。

不過，PT100也有它的缺點(diǎn)，就是溫度每上升一度，阻值變化太小了，只有0.39歐姆。這樣就需要硬件上提供高精度低噪聲的轉(zhuǎn)換。

網(wǎng)上流傳有很多電路，很多電路其實(shí)都是不能當(dāng)作產(chǎn)品用的。下面給大家提供一種高精度的電路，就是成本有些高，不過品質(zhì)好。

對(duì)于測溫電路，其實(shí)有很多可以值得研究的地方，小電路有大智慧。比如，你可以一眼就看出來這個(gè)電路不能測零下的溫度嗎?你可以計(jì)算出來這個(gè)電路可以測量的溫度范圍是從多少度到多少度嗎?你可以修改這個(gè)電路，讓它可以測到你所需要的溫度范圍嗎?如果把反相(-IN)和同相(+IN)兩條線調(diào)換，后果如何?

看看，你覺得電路簡單，那么上面的問題都可以回答嗎?

電路解釋：

越簡單的電路，穩(wěn)定性就越好。該電路中的四個(gè)電阻都需要用0.1%精度的。電路只用了一個(gè)電橋和一個(gè)差分放大器。R2 R3 R4與PT100組成電橋電路，REF3030為電橋電路提供標(biāo)準(zhǔn)的3.00V電壓。AD623用一個(gè)2K的放大反饋電阻精確的把電橋的壓差放大51倍。(為什么是51倍，詳見AD623的datasheet)

PT100接法：

細(xì)心的小伙伴，會(huì)研究一下PT100的接法。PT100一般有兩線和三線的傳感器。因?yàn)榫€本身肯定有電阻，而上面也提到過，每變化一度，PT100只變化0.39歐姆，那么如果PT100的線很長的話，電阻就越大，線不同，電阻就不同，就肯定會(huì)大大的影響測出來的結(jié)果。所以，你現(xiàn)在就可以理解了，兩線制的PT100，只適合短距離的應(yīng)用。長距離的應(yīng)用，就要用三線制。再讓我們看看三線制是如何把電線上的電阻影響排除的。算了，還是下篇再講吧，這個(gè)要畫幾個(gè)圖才講的清楚，時(shí)間不早了，懶得畫了。

測溫范圍：

假設(shè)現(xiàn)在是0度，那么PT100的阻值就是100歐姆，在電路中的話，電橋的壓差就是0V，所以最后也是0V，也就是測到0V的話，就是0度。假設(shè)現(xiàn)在零下一度了，PT100的阻值就小于100歐了，同相的電壓就會(huì)比反相的電壓小，得到的電壓永遠(yuǎn)就0V了，所以這個(gè)電路就測不到0度以下。

AD623最大輸出3.3V電壓，3300/51=64.7mV，也就是說，電橋的壓差，最大只能是64.7mV，再大的壓差，AD623的輸出也最大是3.3V了。反相臂的電壓，固定是(3000/2100)*100=142.86mV，那么同相臂的電壓最大只能是142.86+64.7=207.56mV，對(duì)應(yīng)PT100的電阻就等于207.56/((3000-207.56)/2000)=148.66歐姆。

然后再查表，就可以看出，最大測溫點(diǎn)差不多就是個(gè)127度。所以這個(gè)電路的測溫范圍就是0~127度。

pt100熱電偶溫度傳感器的檢定點(diǎn)的選擇與檢定方法

Pt100檢定點(diǎn)選擇與基本方法

1、各等級(jí)Pt100的檢定點(diǎn)，均應(yīng)選擇0℃和100℃，并檢查實(shí)際電阻溫度系數(shù)a的符合性;

2、當(dāng)△a不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行表1中相應(yīng)允差等級(jí)有效溫度范圍的上限(或下限)的溫度的檢定;

3、Pt100和二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的電阻值測量，均應(yīng)采用四線制測量方法;

4、校驗(yàn)Pt100時(shí)通過熱電阻電流應(yīng)不大于1mA，宜選用符合測量準(zhǔn)確度要求的數(shù)字多用表;鉑電阻的辦法，交替重復(fù)不少于4次(包括電流換向)，分別取平均值作為測量結(jié)果。

R0(溫度為0℃時(shí)的電阻值)的檢定

1、在冰點(diǎn)槽(或具有0℃的恒溫槽，偏差不超過±0.2℃)中，分別測量Pt100的電阻值與二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)測量的溫度，比較和計(jì)算其0℃的偏差值±△t0;

2、保護(hù)管可以拆卸的熱電阻，應(yīng)放置在內(nèi)徑略大于感溫元件直徑的玻璃試管中，管口用脫脂棉或木塞塞緊后，插入冰水充分混合的冰點(diǎn)槽內(nèi)，插入深度應(yīng)不小于30mm;

3、保護(hù)管不可拆卸的Pt100熱電阻，可直接插入介質(zhì)中，檢定時(shí)測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定所方可讀數(shù);

4、如果使用0℃恒溫槽，Pt100熱電阻應(yīng)有足夠的插入深度，盡可能減少熱損失;

5、檢定AA級(jí)以上的Pt100熱電阻，為減小測試不確定度，宜在水三相點(diǎn)瓶中測量。

R100(溫度為100℃時(shí)的電阻值)和Rt(溫度為t℃時(shí)的電阻值)的檢定

1、在100℃的恒溫槽中測量Pt100熱電阻R100的電阻值，并與二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)測量的溫度進(jìn)行比較，計(jì)算其100℃的偏差值△t100;

2、可拆卸Pt100熱電阻的Rt檢定與R0的檢定一樣，將感溫元件放置在玻璃試管中(檢定溫度高于400℃應(yīng)放置在石英試管中);

3、插入恒溫槽并保證足夠的插入深度，待熱平衡后繼續(xù)增加插入深度l0mm，重新達(dá)到熱平衡后電阻值的變化，應(yīng)不超過允許誤差的5%;

4、當(dāng)溫度t高于500℃，熱電阻應(yīng)以小于1℃/min的速率隨槽冷卻至0℃后，再從控溫槽中取出;

5、恒溫槽的檢定點(diǎn)溫度應(yīng)不超過±2℃，且10min之內(nèi)變化應(yīng)不超過±0.02℃。

工業(yè)Pt100熱電阻允許誤差表

R0和R100電阻值的合格判斷

1、在有效溫度范圍內(nèi)，熱電阻的電阻值通過分度表查算出的溫度t與真實(shí)溫度的最大偏差，應(yīng)不超過上表給定的允差值。

2、Pt100(0℃時(shí)電阻值為100的鉑電阻)和Cu100(0℃時(shí)電阻值為100的銅電阻)標(biāo)稱值及符合允差要求的R0和R100范圍見下表。