欧姆龙温控器测试3线PT100消除导线误差的原理,正解利用运放电路Vo = 2V+ - V- = Vpt100

下图是一个欧姆龙温控器的接线图

  PT100的三根线红色接3脚(A),另外蓝色(B)接4脚和5脚。

  PT100三线制恒流源接法

  下图为恒流源激励的三线制Pt100的一种典型接法。其基本原理是假设Pt100的三条引线采用相同长度的同型线缆,具有相同的阻值,即下图中Rw1=Rw2=Rw3,利用测量端(Rw2引线)对引线电阻进行补偿。

  具体来说,对于图中接法,运放A3同相输入端电压 V+=Vpt100+VRw3,运放A3反向输入端电压V-=VRw1 + Vpt100 + VRw3 。基于Rw1=Rw2=Rw3的假设,有Vrw1 = Vrw3。则运放A3的输出Vo = 2V+ - V- = Vpt100。即从理论上消除了引线电阻对测量结果的影响。

三线制pt100接线图 

### PT100三线工作原理 PT100是一种基于铂金属的温度传感器,其电阻随温度的变化而变化。为了减少导线电阻对测量的影响,特别是在工业环境中使用的长距离布线场景下,采用了三线接法来提高精度。 #### 电结构 在三线中,PT100作为电桥的一个臂参与构成惠斯通电桥[^3]。具体来说,三条导线分别用于供电和信号采集:两条导线负责向PT100提供激励电流,另一条则用来检测回中的电压差。这种配置可以有效消除两根引线本身带来的寄生电阻影响,从而提升测量准确性。 #### 测量过程 当环境温度发生变化时,PT100元件内部材料的电阻也会随之改变。这一特性被转换成电信号输出给后续处理单元——通常是算放大器组成的差分输入级。经过适当增益调整后的信号最终送入模数转换器(ADC),以便数字化显示或者进一步计算得出对应的实际温度值[^2]。 #### 数学关系表达式 对于标准型PT100,在0°C条件下定义初始阻抗R₀=100Ω;随着温度升高至t℃,总阻值可近似表示如下: \[ R_t=R_0[1+a*t+b*(t^2)] \] 其中a,b系数取决于特定型号规格书给出的数据表参数[^1]。 ### 应用领域分析 鉴于上述特点,PT100广泛应用于各种高精度场合下的温度监控任务之中,比如化工生产流程控、电力设备状态监测以及医疗仪器校准等领域均可见到它的身影。此外,得益于良好的稳定性和重复性表现,它也成为许多科学研究实验装置不可或缺的一部分[^4]。 ```python def calculate_temperature(resistance, a_coefficient=-0.0039083, b_coefficient=0.0000005775): """ 计算对应的摄氏度数值 参数: resistance (float): 当前测得的PT100电阻值(单位欧姆) a_coefficient (float): 温度补偿A项系数,默认适用于某些常见类型的PT100探头 b_coefficient (float): 温度补偿B项系数 返回: float: 转化得到的大致温度读数(°C) """ initial_resistance = 100.0 # 定义零度时的标准基底阻值 temp_value = ((resistance / initial_resistance)-1)/a_coefficient-(b_coefficient/a_coefficient)*(((resistance/initial_resistance)**2)-(2*resistance/initial_resistance)+1) return round(temp_value, 2) # 示例调用函数估计某个已知电阻情况关联起来的确切温标位置 example_r = 138.5 # 假设此刻实测获得此样本点处呈现出来的绝对电气属性特征数量级大小 print(f"The estimated temperature is {calculate_temperature(example_r)} °C.") ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值