Pt100溫度傳感器非線性的補償方法與電路實現(xiàn)論文摘要

針對鉑電阻(Pt100)溫度傳感器輸出的非線性問題,結合其非線性的具體特點和船舶裝備的實際使用要求,提出了一種補償其非線性的方法,即通過動態(tài)調整流過鉑電阻的激勵電流,來補償由于鉑電阻隨溫度升高阻值增加率減小而引起的非線性,并設計了專用的非線性補償電路.在對電路補償原理及效果進行理論分析和計算機模擬仿真的基礎上,實際制作了該非線性補償電路,并進行了現(xiàn)場測試,結果表明在0~650℃的溫度范圍內,電路輸出的非線性誤差不超過0.12%.目前以本電路為核心的溫度測量與控制系統(tǒng)已實際應用于某海軍船舶裝備。

張志勇,辛長宇,朱玉龍,吉小軍.Pt100溫度傳感器非線性的補償方法與電路實現(xiàn)[J].電子器件,2007(06):2189-2191.2100433B

pt100溫度傳感器如果由兩個用來測量溫差的傳感器組成，輸出信號與溫差之間有一給定的連續(xù)函數關系。pt100溫度傳感器輸出信號與溫度變量之間有一給定的連續(xù)函數關系（通常為線性函數），早期生產的pt100溫度傳感器其輸出信號與溫度傳感器的電阻值（或電壓值）之間呈線性函數關系。標準化輸出信號主要為0mA~10mA和4mA~20mA（或1V~5V）的直流電信號。不排除具有特殊規(guī)定的其他標準化輸出信號。溫度變送器按供電接線方式可分為兩線制和四線制。[2]變送器有電動單元組合儀表系列的（DDZ-Ⅱ型、DDZ-Ⅲ型和DDZ-S型）和小型化模塊式的，多功能智能型的。前者均不帶pt100溫度傳感器，后兩類變送器可以方便的與熱電偶或熱電阻組成帶傳感器的變送器。

恒流恒壓法

在傳統(tǒng)的儀器儀表中，一般都采用這種方法，在構建恒流或者恒壓法后，在利用歐姆定律，算出Pt100的阻值，然后查詢分度表，得到溫度。這種方法最簡單也最通用。

通用傳感器接口UTI法

傳統(tǒng)的方法雖然簡單，但是有很多不足。使用通用傳感器接口芯片，只需要一個對溫度不敏感的參考電阻，把Pt100接上UTI的電路，可以通過MCU得到Pt100和參考電阻的比例，從而得到阻值和溫度。這種方法非常適用于基于微處理器（MCU）的系統(tǒng)，UTI所有的信息只通過一MCU兼容的信號輸出，這樣大大的減少了各分立模塊之間的外接線和耦合器。

a)接1個Pt100的接線圖__

b)接2到3個Pt100的接線圖_______

c)接8個Pt100的接線圖__

pt100溫度傳感器產品簡介

LM-PT100、LM-PT1000是帶LCD顯示的熱電阻溫濕度傳感器，工作于-40℃～ 85℃( Link-Max 溫濕度傳感器

主機范圍，不是外接的傳感器范圍)工業(yè)級環(huán)境，采集溫度范圍為－200℃～ 200℃，顯示精度0.1℃；綜合精度0.3℃。將我們的熱電阻傳感器與我們的RS－485中繼器，可將原來只能連接32個PT100、PT1000熱電阻采集模塊連到同一網絡曾多到255個，且最大通信距離為1200m。LM-PT100、LM-PT1000熱電阻溫濕度傳感器還可以和LM-8052NET配合，組成TCP/IP的溫度采集網絡，可實現(xiàn)遠程采集溫度。

pt100溫度傳感器詳細內容

LM-PT100、LM-PT1000、WD-PT100、WD-PT1000是一種新型的熱電阻溫度傳感器采集模塊(不帶PT100、PT1000溫度傳感器，需另外購買)，利用它可以實現(xiàn)兩路現(xiàn)場溫度的采集，同時利用其自身的RS－485總線串行通信接口可以方便地和環(huán)境監(jiān)控主機或其他工控主機進行聯(lián)網。

工作于-40℃～85℃(主機范圍，不是外接的傳感器范圍)工業(yè)級PT100、PT1000熱電阻采集模塊，按顯示方式分有不帶LCD顯示的WD系列(WD-PT100、WD-PT1000)和帶LCD顯示的LM系列(LM-PT100、PT1000)兩類。采集溫度范圍為－200℃～ 200℃，顯示精度0.1℃；綜合精度0.3℃。

PT100、PT1000熱電阻采集模塊可通過隔離的485通訊接口與RS－485局域控制網組網連接，RS－485最多允許32個PT100、PT1000熱電阻采集模塊掛在同一總線上，但如采用Link-Max的RS－485中繼器，則可將多達256個PT100、PT1000熱電阻采集模塊連到同一網絡，且最大通信距離為1200m。在將PT100、PT1000熱電阻采集模塊安裝入網前，應對其進行配置，并首先應將模塊的波特率與網絡的波特率設為一致，同時應分別設置PT100、PT1000熱電阻采集模塊為不同的地址，防止各PT100、PT1000熱電阻采集模塊的地址沖突。

將PT100、PT1000熱電阻采集模塊正確連接后，主機發(fā)出讀數據命令即可使PT100、PT1000熱電阻采集模塊將數據送回主機。PT100、PT1000熱電阻采集模塊內的數據每秒鐘更新一次，并周期性地更新LCD顯示屏的顯示數據(僅LM系列)。

WD系列用于不需要顯示溫度的場合，如戶外ATM機柜，該系列為DIN導軌安裝型外殼。LM系列除可完成溫度采集外，還可以預先設置溫度的上下限報警值，當環(huán)境參數超過該設定值時，機內蜂鳴器立即響起報警聲。

PT100、PT1000熱電阻采集模塊是一種具有廣泛應用前景的全數字化PT100、PT1000熱電阻采集模塊，使用該模塊可使溫度監(jiān)控變得十分容易，PT100、PT1000熱電阻采集模塊可接兩線制、三線制、四線制PT100、PT1000熱電阻，當采用三線四線時，模塊可對線阻進行有效地補償。使電纜的長度不影響采集精度。該模塊在環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和工業(yè)自動化等領域獲得廣泛的應用，具有極優(yōu)的性價比。

PT100、PT1000熱電阻采集模塊還可和LM-8052NET配合，組成TCP/IP的溫度采集網絡，可實現(xiàn)遠程采集溫度。

pt100溫度傳感器技術參數

輸入響應時間（模塊內數據更新率）為1秒同步測量

1路隔離的485, MODBUS RTU通訊協(xié)議

采用RS－485二線制輸出接口時，具有 15kV的ESD保護功能

速率（bps）可在1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200中選擇

可選的雙協(xié)議通訊功能，客戶可要求具有ASCII碼格式或十六進制格式通訊協(xié)議

當指令為ASCII碼格式時，適合于微機編程接口；指令為十六進制格式時，適合于單片機編程接口

可設置的溫度上下限報警功能（僅LM系列）

精度等級：0.2級

供電電源： 7.5～30V

功耗小于0．1W

主機工作溫度范圍為－40℃～ 85℃

測量范圍為－200℃～ 200℃

存貯條件為－40℃～ 85℃（RH：5%～95%不結露）

體積：LM系列為106mm×98mm×22mm；WD系列為26mm×98mm×41mm 安裝方式：

LM系列為壁掛式安裝孔，內置斜撐支架也可桌面擺放；WD系列為DIN導軌卡裝

pt100溫度傳感器型號指南

LM-400帶LCD顯示屏的網絡型溫度傳感器傳感器采集模塊(自帶溫濕度傳感器)

LM-410帶LCD顯示屏的網絡型溫濕度傳感器傳感器采集模塊(自帶溫濕度傳感器)

LM-420帶LCD顯示屏帶上下限報警輸出的網絡型溫濕度采集模塊(可控制聲光報警器)

LM-PT100帶LCD顯示屏的網絡型兩路PT100熱電阻采集模塊

LM-PT1000帶LCD顯示屏的網絡型兩路PT1000熱電阻采集模塊

WD-PT100不帶LCD顯示屏的網絡型兩路PT100熱電阻采集模塊

WD-PT1000不帶LCD顯示屏的網絡型兩路PT1000熱電阻采集模塊