Návrh systému měření teploty tepelné odolnosti PT100 PT100

Měření a kontrola teploty jsou nesmírně důležitými tématy ve všech aspektech průmyslu, zemědělství, vědeckého výzkumu, národní obrany a každodenního života lidí. Systémy měření teploty se široce používají v návrhu jednoho čipu mikropočítače. Podle různých požadavků na návrh systémů mikropočítače s jedním čipem je návrh systémů měření teploty také odlišný. Někteří používají integrované čipy a někteří používají zdrojová zařízení s konstantním proudem a zařízení s konstantním napětím. Tento systém používá tepelný rezistor PT100 Platinum jako prvek získávání teplotního signálu k návrhu systému měření teploty.
1 Základní pracovní princip
Odolnost tepelného rezistoru PT100 PT100 se mění se změnou teploty. Tato funkce se používá ke sběru teplotních signálů a převodu shromážděných signálů na signály napětí; Poté jsou přeměněny na digitální signály prostřednictvím A/D a čtení pomocí jednoho čipu mikropočítačového systému; Systém mikropočítače s jedním čipem identifikuje a zpracovává čtecí digitální signály a převádí je na digitální signály odpovídající teplotě a nakonec je hodnota výstupní teploty zobrazena LCD displejem.
2 Hardwarový design
Hardware zahrnuje hlavně pět komponent: zdrojový obvod s konstantním proudem, napěťový zesilovač, obvod rozhraní A/D, izolační obvod OptoCOUPLER a LCD zobrazovací obvod.
2.1 Zdrojový obvod s konstantním proudem
Zdrojový obvod s konstantním proudem je znázorněn na obrázku 1.. Chip OP07 je operační zesilovač, který tvoří zdrojový obvod s konstantním proudem s 5 rezistory a vydává pracovní proud 1 Ma ve VIN+. Na obrázku, dgnd =5 v, vmc =0 v, a existují 4 uzly, jmenovitě net1, net2, net3 a net4. Nechť proud protékající R110 je Ia a proud protékající R114 je IB, v MA, a oba směry jsou vpravo.
Podle virtuálního otevřeného a virtuálního krátkého OP zesilovače máme rovnici:
Dgnd- (r 111+ r110) × ia+r114 × ib-r113 × ((dgnd-r111 × ia) ／ r112)-(vdgnd-r111 × ia) =0}
Nahrazením dat máme:
5- (10+1) × IA +1 × Ib -2 × (5-10 × ia) ／ 10)-({{7} × IA) =0}}}}}}}}}}}}}}}}
Lze vypočítat, že ia+ib =1 a ia+ib je požadovaný proud I, který je 1 mA.
Podle rovnice, aby se IA+IB jako konstantu musí uspokojit:
R113×R111／R112-R110=R114
Proto je podmínka, aby se tento obvod stal zdrojem konstantního proudu, je:
R111／R112=(R110+R114)／R113
Pokud r 111= r112, pak r 110+ r 114= r113 musí být. V této době je hodnota konstantního proudu I=dgnd × R113 ／ R112 ／ R114.
Mezi nimi se J110 používá k připojení platinového tepelného rezistoru PT100.

2.2 Amplifikace napětí a obvod rozhraní A/D
Výstup napětí z jednoho konce PT100 platinové tepelné rezistor je velmi malý. Pokud je přímo připojen k převodníku A/D, je odchylka konverzních dat velká; so in this design, the voltage output from one end of the PT100 platinum thermal resistor is amplified 10 times and connected to the voltage follower, and then A/D conversion is performed, so that a better conversion effect can be obtained, as shown in Figure 2. The precision amplifier INA118 and the voltage reference chip MC1403 form an amplifier circuit, VIN+ is the voltage value output from one konec platinového tepelného rezistoru PT100; Vítězství je výstup napětí pomocí zdroje referenčního napětí MC1403; Vout je hodnota výstupního napětí po amplifikaci. Vzorec výpočtu je: Vout=g × ((vin+)-(Vin-)), kde velikost G je určena rezistorem R120, G =1+50 KΩ ／ R120. Chip OPA277 a periferní rezistor tvoří napěťový sledovač.