一種四線制Pt100電阻測量電路的製作方法

2023-06-05 22:57:46 1

一種四線制Pt100電阻測量電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種四線制Pt100電阻測量電路，以提高測量Pt100電阻的精度，並且減小所用元器件的體積和重量。一種四線制Pt100電阻測量電路，包括：24位AD轉換晶片AD7793；所述的24位AD轉換晶片AD7793帶有恆流源產生電路，而且帶有3路模擬信號採集接口；所述的24位AD轉換晶片AD7793可在CPU的控制下測量被測電阻Pt100和標準電阻的分壓。本實用新型提供的四線制Pt100電阻測量電路是只利用一片24位AD晶片AD7793和一個標準電阻實現了四線制的高精度Pt100電阻測量，該測量電路具有小型化及高精度的特點。
【專利說明】—種四線制PtIOO電阻測量電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量電路，特別涉及一種基於AD7793和一個精密電阻的，小型化高精度的，四線制Ptioo電阻測量電路。
【背景技術】
[0002]目前，測量鉬電阻PtlOO的電路有兩線制、三線制和四線制，其中兩線制和三線制測量鉬電阻的阻值受連接線長度的影響。四線制可以去掉連接線長度的影響。測量時一般採用恆流驅動鉬電阻，驅動電流大約為ImA左右。這就要求有恆流產生電路。一般的恆流電路產生的電流受溫度的影響，而且AD晶片測量時，測量的精度也受溫度影響。PtlOO的電阻受溫度影響，每變化IV，電阻值大約變化0.394 Q，每變化0.1°C，電阻值大約變化
0.0394 Q，也就是39mQ。一般的測溫電路要達到0.1°C的精度，需要做數學修正。

【發明內容】

[0003]本實用新型為了提高測量PtlOO電阻的精度，並且減小所用元器件的體積和重量，提供了一種基於AD7793和一個精密電阻的，小型化、高精度的，四線制PtlOO電阻測量電路。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案具體如下:
[0005]一種四線制PtlOO電阻測量電路，包括:24位AD轉換晶片AD7793 ；
[0006]所述的24位AD轉換晶片AD7793帶有恆流源產生電路，而且帶有3路模擬信號採集接口 ；
[0007]所述的24位AD轉換晶片AD7793可在CPU的控制下測量被測電阻PtlOO和標準電阻的分壓。
[0008]在上述技術方案中，所述的標準電阻為100Q高精度低溫漂電阻。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]本實用新型提供的四線制PtlOO電阻測量電路是只利用一片24位AD晶片AD7793和一個標準電阻實現了四線制的高精度PtlOO電阻測量，該測量電路具有小型化及高精度的特點。其中，24位AD晶片AD7793，解析度足夠，並且帶有恆流源產生電路，而且自身帶有3路模擬信號採集接口，足夠實現高精度的PtlOO電阻的測量。
[0011]當標準電阻為高精度低溫漂的100Q電阻時，使電阻在測量80Q和120Q之間的電阻誤差在20m Q以內，測量誤差為0.05%。
[0012]CPU控制AD7793採集2個通道的被測電阻PtlOO和標準電阻的電壓，由於流過被測電阻PtlOO和標準電阻的電流相同，並且標準電阻的阻值是固定值，因此PtlOO電阻的阻值只取決於二者電壓的比值，消除了恆電流的影響，測量精度提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。[0014]圖1為本實用新型一種四線制PtlOO電阻測量電路的硬體原理圖。
[0015]圖2為本實用新型一種四線制PtlOO電阻測量電路的軟體原理圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型做以詳細說明。
[0017]結合附圖1和附圖2說明本實施方案。把被測電阻PtlOO和100 Q高精度低溫漂電阻串聯在一起，利用AD7793產生的ImA恆流電流驅動。如圖1所示，PtlOO電阻的電阻為Rt，其電壓為Vt ; 100 Q高精度低溫漂電阻的電阻為R1，其電壓為Vp設恆流源產生的電流為I1，分別用AD7793的通道一和通道二測量Vt和Vp打開AD7793內部的放大器，這樣AD7793的通道一和通道二為高阻態，引線上沒有電流通過，引線的長度可以忽略，這樣就沒有引入引線電阻。當環境溫度變化時，AD7793產生的電流I1變化，不為ImA恆流，而是12，但流過電阻Rt和R1的電流相同，並且由於R1為高精度低溫漂的電阻，電阻值仍然為100Q。
[0018]這時Rt 的電壓為 Vt2jR1 的電壓為 V120 由 I2=Vt2/Rt, I2=V12A1，可以得出 Vt2/Rt=V12/R1，也就是Rt= (Vt2^R1)A120在Rt= (Vt2^R1VV12這個等式中，消去了恆流源的影響，R1為常數，PtlOO電阻的阻值只取決於Vt2/V12的比值，測量精度提高。
[0019]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型創造的 保護範圍之中。
【權利要求】
1.一種四線制PtlOO電阻測量電路，其特徵在於，包括:24位AD轉換晶片AD7793 ； 所述的24位AD轉換晶片AD7793帶有恆流源產生電路，而且帶有3路模擬信號採集接n ； 所述的24位AD轉換晶片AD7793可在CPU的控制下測量被測電阻PtlOO和標準電阻的分壓。
2.根據權利要求1所述的四線制PtlOO電阻測量電路，其特徵在於，所述的標準電阻為100Q高精度低溫漂電阻。
【文檔編號】G01R27/14GK203479906SQ201320533046
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】王昆鵬, 田佳林, 劉立波, 張月清 申請人:長春氣象儀器研究所有限責任公司