熱電阻溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一個(gè)采用cu50熱電阻做傳感器的電子溫度計(jì)電路，測(cè)溫范圍0100，以模擬方式顯示溫度，顯示分辨率不低于2。（注：cu50熱電阻的溫度系數(shù)取0.00425）設(shè)計(jì)思路：本設(shè)計(jì)主要采用cu50熱電阻做傳感器來做溫度計(jì)，精度要求要高，則選用cu50熱電阻的三線制的方法來接線。電路部分依然采用電橋平衡，產(chǎn)生電位差，經(jīng)過信號(hào)放大電路，在電壓表上顯示溫度值！系統(tǒng)框圖：實(shí)驗(yàn)原理 利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而改變的性質(zhì)來測(cè)量溫度。實(shí)驗(yàn)證明 多數(shù)金屬導(dǎo)體在溫度升高1時(shí)，阻值變化 0.4% 0.6%； 多數(shù)具有負(fù)溫度系數(shù)的半導(dǎo)體在溫度升高1時(shí)，阻值變化3% 6%； 銅熱電阻優(yōu)點(diǎn)：線性度好，電

2、阻溫度系數(shù)大、價(jià)格低、精度適中；缺點(diǎn)：100時(shí)，易被氧化；測(cè)溫范圍：-50+150。常用銅電阻分度號(hào)：cu100和cu50本設(shè)計(jì)采用cu50測(cè)溫范圍：0100根據(jù)公式：rt=ro（1+t）cu50的傳感器結(jié)構(gòu)圖：說明：為了消除金屬熱電阻(幾歐幾十歐范圍)中的引線電阻和連接導(dǎo)線電阻受溫度變化而改變其阻值大小，從而影響熱電阻測(cè)溫。電橋電路部分：測(cè)溫電橋兩線制、三線制、四線制接法。1、 二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號(hào)的方式叫二線制：這種引線方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合。2、三線制：在熱

3、電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。3、四線制：在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流i，把r 轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)u，再通過另兩根引線把u引至二次儀表。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。四線制如下圖： 電源e：向標(biāo)準(zhǔn)電阻rh、熱電阻rt（經(jīng)a,c）、調(diào)節(jié)電阻rr和電流表回路供電； 電流i：調(diào)節(jié)rr，使得回路電流i調(diào)整到熱電阻的規(guī)定值34ma； 電流測(cè)量線：與a和c相連 電位測(cè)量線：與b和d相連 轉(zhuǎn)換

4、開關(guān)k：先后測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電阻rh和熱電阻rt上的電壓降uh和ut；l 雖然四線制在精度上較高，但是由于本設(shè)計(jì)需要到溫度的顯示部分，采用上述的方法不好顯示，所以還是采用三線制電橋電路！信號(hào)放大電路采用：ina155放大電路ina155芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其管腳！ina155的放大倍數(shù)由rg決定，由上可知，當(dāng)為open時(shí)，放大倍數(shù)為10倍，當(dāng)為30k的時(shí)候，放大倍數(shù)為20倍。表頭顯示部分：采用0-5v的電壓表表頭顯示，對(duì)應(yīng)的溫度顯示為0-100，其中最小刻度為2（分辨率為2）整體電路分析：調(diào)節(jié)rh，使得回路電流i調(diào)整到熱電阻的規(guī)定值4-5ma根據(jù)電橋平衡公式：r1=r+rr r2=100r3=100 r4=50+rr=100其中r為cu熱電阻，根據(jù)溫度的變化而變化可見溫度和電阻變化成線性關(guān)系設(shè) & 為電壓和溫度的關(guān)系系數(shù),即 & = t / uo在0時(shí)，uo為0；在10時(shí)，uo為=0.0268v t=0.0268*& t=10 則：&1 = 10/0.0268 18.65671 由此遞推： &218.66977 &318.67413&418.680677&518.684603&618.688677 &718.69034&818.6915887&918.692