李刚上一篇文章我们认识了三线制铂电阻温度传感器,现在讨论一下四线制铂电阻温度传感器是怎么工作的。
铂电阻对温度变化敏感,适合温度精度要求高的场所。
无论是三线制还是四线制都是为了消除导线对测量精度的影响。
这次还是以铂电阻PT100为例进行分析。
四线制铂电阻温度传感器简易电路图从上图中可以看出,横流源为铂电阻提供恒定的电流I。
一根导线经上拉电阻R1与横流源相连,另一根导线经下拉电阻R2接地构成回路。
由于电流是恒定的,这两根导线的电阻值不影响测量结果。
PT100两端另有两根导线引出分别与运算放大器的同向端与反向端相连。
由于运算放大器是高阻抗输入,同向端与反向端之间只有电压信号,没有电流流过。
从图上可以看出这个电压就是PT100两端的电压,根据欧姆定律,这个电压为横流I与PT100阻值的乘积。
PT100 的电阻值随温度变化而变化,两端的电压也一同变化,同样运算放大器的输出端信号Uc也会变化,单片机根据信号的变化计算出实时温度值。
由于运算放大器同向端与反向端没有电流流过,完美地实现了电流与电压的分离。
没有电流,那这两根导线的电阻值也就不会影响温度测量的结果。
四线制完美实现了电流与电压的分离,避开了导线电阻对测量结果的影响,有效提高了测量精度。
2023年11月30日于北京