单片机 PT100 热电阻

简介

PT100 热电阻是一种工业温度传感器，其电阻值与温度呈线性变化关系。它*用于工业测量和控制应用，如温度控制、热管理和流程仪表。单片机 PT100 热电阻是使用单片机采集和处理 PT100 热电阻信号的系统。

原理

PT100 热电阻是一种电阻式温度传感器。其电阻值 R 与温度 T 之间的线性关系如下：

``` R = R0(1 + αT) ```

其中：

* R0 是 0°C 时的电阻值 * α 是材料的温度系数 * T 是温度（°C）

PT100 热电阻的 α 值为 0.00385，这意味着其电阻值每增加 1°C 会增加 0.385%。

单片机 PT100 热电阻系统

单片机 PT100 热电阻系统由以下组件组成：

*

单片机：采集和处理 PT100 热电阻信号

*

PT100 热电阻：将温度转换为电信号

*

电阻：

*

励磁电阻：为 PT100 热电阻提供恒定电流

*

采样电阻：分压形成单片机可读的电压

单片机使用模拟数字转换器 (ADC) 测量采样电阻上的电压。然后，它根据 ADC 读数和已知的 R0 和 α 值计算温度。

电路设计

图 1 显示了一个单片机 PT100 热电阻电路设计的示例：

图 1 中，R1 是励磁电阻，R2 和 R3 是采样电阻。选择 R1 值时应注意，它应提供足够的电流以测量 PT100 热电阻，但又不损坏传感器。R2 和 R3 的值应使单片机 ADC 能够读取一个位于其转换范围内且与温度成比例的电压。

软件实现

单片机 PT100 热电阻系统的软件应执行以下任务：

*

配置 ADC 模块

*

读取 ADC 值

*

根据 ADC 值计算温度

*

显示温度

图 2 显示了计算温度的代码示例：

代码示例中，vRef 是 ADC 的参考电压，adcValue 是 ADC 读数，R0 是 0°C 时的 PT100 电阻，alpha 是 PT100 的温度系数。该代码计算 PT100 热电阻上的电压，然后使用线性方程将其转换为温度。

优点

*

*和稳定性

*

范围宽广

*

成本效益

*

易于与单片机集成

*

小巧紧凑

缺点

*

自热效应：测量电流流过 PT100 热电阻会产生热量，这会引起测量误差

*

需要电阻匹配和校准，以确保准确性

*

受电磁干扰 (EMI) 影响：测量信号可能会受到 EMI 的影响

应用

单片机 PT100 热电阻系统*用于以下应用中：

*

工业温度控制

*

流程仪表

*

热管理

*

医疗保健

*

HVAC（暖通空调）系统

*

家用电器

结论

单片机 PT100 热电阻是一款强大且多功能的工业温度测量系统。它提供*、稳定性和灵活性，使其成为各种温度测量和控制应用的理想选择。