可用内存的空间。为了计算某一特定的温度值，需要首先确认最 接近的两个电阻值（一个低于测量值，一个高于测量值），然后用 插值法确定测量温度值。例如：如果测试的电阻值等于１０９．７３Ｑ， 假设查询表格精度为１０℃，那么两个最接近的值是１０７．７９Ｑ （２０℃）和１１ １．６７Ｑ（３０℃）。综合考虑这三个数据，利用下式进行计 算：
电阻值随温度的变化称为温漂系数，绝大 多数金属材料的温漂系数都是正数，而且许多 纯金属材料的温漂系数在一定温度范围内保 持恒定。所以，热敏电阻是一种稳定的高精度、 并具有线性响应的温度检测器。具体应用中选 用哪一种金属材料（铂、铜、镍等）取决于被测 温度范围。铂电阻在Ｏ℃的额定电阻值是１００Ｑ， 它是一种标准化的器件。
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的ＰＴｌ００电阻值转换为对应的线性温度值。另一种方法是根据实 际测量的电阻值，采用以上公式直接计算相关的温度。查表法只 能包含有限的电阻／温度对应值，电路的复杂程度取决于精度和
图２：ＰＴｌＯＯ的原始输出与其近似直线
图３：经过模拟补偿的ＰＴｌｏｏ输出与其近似直线 世界电子元器件２口强８
图１：采用模拟电路对热敏电阻输出进行线性化处理
３００Ｑ）可以对该电路进行校准。衄
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图４采用数字的方法对热敏电阻进行线性化处理
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PT100铂电阻温度变送器
作者： 作者单位： 刊名：
世 万界电方子数元据器件２加ｉ８
数字补偿实例 图４是一个数字非线性补偿电路示例，它由热敏电 阻、误差放大器、电流源以及微处理器控制的模数转换 器组成。通过向热敏电阻注入ｌｍＡ一２ｍＡ的电流，然后测 量它在热敏电阻上产生的电压进行温度测量。采用大 的注入电流会导致功率耗散增大，使传感器自身发热、 导致测量误差增大。图中模数转换器（ＭＡｘｌ９７）内部的 ４．０９６Ｖ电压基准简化了电流激励源的设计。 为了减小导线电阻对测量精度的影响，采用独立 的导线连接激励源和信号源。因为采用了高输入阻抗 运算放大器，所以导线电阻引入的电压跌落几乎为零。 按照４０９６ｍＶ的基准电压和３．３ｋＱ的反馈电阻，激励电 流近似等于４０９６ｍｖ／３．３ＫＱ＝１．２４ｍＡ。因为采用同一个 基准电压源驱动模数转换器、激励热敏电阻，所以基准 源的漂移误差不会影响测量结果。 如果配置ｍａＸｌ９７的输入范围为：０—５Ｖ，并且设置差 分放大器增益等于１ ０，可以测量的最大阻值为４００Ｑ，对 应的最高检测温度为８００ｃ｜Ｃ。微处理器也可以同时使用 查表法对传感器测量信号进行线性化处理，采用标准的高精度 电阻替换图４中的热敏电阻（零刻度采用１００Ｑ，满刻度采用
3.张海华 潜水电机变频及监控系统的设计及实现[学位论文]硕士 2006 4.张宪青 燃气热水器热工性能综合测试系统的研制[学位论文]硕士 2006 5.王志强 汽车底盘测功系统中信号检测与传输技术的研究与改进[学位论文]硕士 2006 6.刘洪涛 基于CAN总线的分布式潜水电机监控系统[学位论文]硕士 2005
铂金属的长期稳定性、可重复操作性、快 速响应及较宽的工作温度范围等特性使其能 够适合多种应用。以下公式描述了ＰＴｌ００的特 性，显然它的温度与电阻呈非线性关系：
Ｒｔ＝Ｒ０ｘ（１＋Ａｘｔ＋Ｂｘｔ２＋Ｃｘ（ｔ．１００）ｘｔ３） 其中：Ａ＝３．９０８３ ｘ １０．３，Ｂ＝一５．７７５ ｘ １０～， ｃ＝．４．１８３ ｘ １０。２（低于０℃时）或０（高于０℃ 时）。具体应用中，ＰＴｌｏｏ连结方式可以是两线、 三线或四线制。有多种模拟和数字的方法进行 ＰＴ １ ００的非线性误差补偿，查表法是数字非线 性补偿的方法之一。采用查表法是将代表铂电 阻阻值与温度对应关系的一个表格存储在微 处理器的内存区域，利用这个表格将一个测量
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
Gert N.Helles
世界电子元器件 GLOBAL ELECTRONICS CHINA 2003，(8) 2次
引证文献(6条)
1.蒋礼.向可.杨科灵.周孑民 无铅焊点蠕变电阻测试系统的研制[期刊论文]-传感器与微系统 2008(9) 2.韩世忠.徐雁.向柯 一种应用于高电压的温度测量系统[期刊论文]-高电压技术 2006(05)
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肋“户———瓦广一一雨勿吁而石；砸。 一 ～Ｒ２ｆ｝ＰＴ、ＯＱ＋Ｒ５ Ｒｓｆ？ＰＴ、ｏｏ 瓦雨露 图２表示ＰＴｌｏｏ实际输出和最接近的直线：ｙ＝ａｘ＋ｂ，图３画出 了经过模拟非线性补偿的ＰＴｌ００输出和其最接近的直线。在实际 应用中我们常常需要校准模拟温度计，但一定要尽量减少调节 和控制环节，通常只需校准零点偏移和满刻度误差。这种方法需 要保证ＰＴｌ００的电阻和温度呈线性关系，否则就不能采用。 图１所示模拟补偿方式可有效降低８０％的ＰＴｌｏｏ的误差。需 要注意的是，较低的功率耗散（０．２ｍｗ－０．６ｍｗ）能够减小传感器 自身发热。因此，采用模拟方法实现ＰＴｌｏｏ的非线性补偿很容易 与士２００ｍｖ面板表连接，不需要任何额外的软件开销。
［（测量值一最接近的低阻值）／（最接近的高阻值．最接近的低阻 值）】ｘ（分辨率℃）＋最接近的低温度值＝［（１０９．７３—１０７．７９）／ （１１１．６７．１０７．７９）ｐ１０℃＋２０℃＝２５℃。
以上数字补偿的方法需要微处理器的支持，但是采用图１的 简单模拟电路可以获得高精度的非线性补偿。该电路在．１００℃ 时输出电压为０．９７Ｖ，２００℃时为２．９７Ｖ。如果增加合适的增益调 节电路和偏移控制则可以实现输出范围覆盖－１００ｍＶ＠．１００ｃｃ到 ２００ｍｖ＠２００℃的测量。图中，利用电阻Ｒ２的少量正反馈作用实 现ＰＴｌｏｏ的非线性补偿，该反馈环路对应于较高的ＰＴｌ００阻值时 输出电压略有提高，有助于传输函数的线性化处理。图１中输出 电压表达式为：
ＰＴ １ ＯＯ铂电阻温度变送器
ＰＴｌ ００ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＳｅｎＳＯｒ ■Ｍａｘｉｍ Ｇｅｒｔ Ｎ．Ｈｅ¨ｅｓ
本文回顾了通用温度传感器的烹要特性，重点介绍热敏电阻ＰＴｌＯＯ变送器。并提供了一种简单的方法对 ＰＴｌ００输出信号进行线性化处理。
温度是非常重要的物理参数，热电偶和热敏电阻适合大多 数高温测量，但设计人员必须为特定的应用选择恰当的传感器， 热电偶的温度响应特性较好、成本较低、可测量较高的温度；热 敏电阻具有较高的精度、较好的长期稳定性， 工作温度范围：一２００ｃ｜ｃ至８５０℃。只要经过适当 的数据处理就可以传输、显示并记录其温度输 出。因为热敏电阻的阻值和温度呈正比关系， 设计人员只需将已知电流流过该电阻就可以 得到与温度成正比的输出电压。根据已知的电 阻一温度关系，就可以计算出被测温度值。