PT100测温设计总结

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PT100铂电阻的原理与应用

PT100，即铂热电阻，是一种广泛应用在医疗、电机、工业、温度计算、卫星、气象和阻值计算等高精密度温度设备中的温度检测器。在0℃时，其阻值为100欧姆，在100℃时阻值约为138.5欧姆。PT后的100表示在特定温度下阻值的值。PT100的阻值随温度变化而变化，这一特性使得它在中低温区具有高精度和稳定性的优势。

PT100的测量计算方法有两种。在不需精确温度时，PT100热电阻阻值每升高一欧姆，温度升高2.5摄氏度，用在低温环境。近似温度计算公式为：温度=(阻值-100)*2.5，当阻值为100欧姆时对应0摄氏度。

另一种方法是通过查找PT100的分度表或使用计算公式来获取阻值下的温度。分度表提供了直接的温度对应阻值关系，而计算公式则更为复杂，通常不推荐在实际应用中使用。

PT100计算公式包括在不同温度范围下的阻值与温度的换算公式。在0℃至850℃范围内，PT100的阻值与温度的关系为：Rt=R0(1+At+Bt2)；在-200℃至0℃范围内，则为：Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100)t3]。其中，A、B和C是各温度范围内的系数。

在单片机程序中，计算PT100温度的方法可以分为两步。首先根据测量的阻值计算实际的温度值，然后通过程序处理结果得到最终的显示温度。程序中使用了特定的系数和公式来实现这一转换，包括对于温度小于0℃和大于420℃的特殊情况的处理。

PT100的电阻值和温度之间的换算公式对于理解其工作原理至关重要。在不同温度范围内，PT100的温度电阻特性略有差异，通过准确的计算可以实现对温度的精确测量。PT100的广泛应用在于其测量精度高、性能稳定的特点。

PT100的两线和四线测温电路设计是基于其电阻值变化而设计的。两线测温电路通常包括4.096V恒压源、桥式电压采样电路和电压放大电路。四线测温电路则采用四线制的PT100接口，实际操作中可能会使用三线制。电压放大电路在其中起到关键作用，用于提高测量精度并补偿由于导线电阻带来的误差。

PT100的二线、三线、四线制接法分别适用于不同场景，以适应传感器与控制器之间的距离不同，确保测量的准确性。四线制接法通常用于长距离传输，以减小导线电阻对测量结果的影响。在采用四线制接法的电路中，测量电路通过J2输入，放大器采用AD623仪表放大器，通过设置放大增益和添加二阶有源低通滤波器等步骤，实现对PT100信号的准确测量和转换。

在进行PT100温度测量时，通常采用恒流源测温电路或桥式测温电路，通过特定的电路设计和元件选择，确保测量结果的精度和稳定性。这些电路设计充分考虑了PT100的特性，如温度电阻系数、导线电阻的影响，以及电压基准源的选择，以实现对温度的准确测量。通过这些电路的实现，PT100在工业、科学研究等领域中发挥着重要作用，为温度测量提供了高精度和可靠性的解决方案。