Hệ thống đo nhiệt độ chính xác cao dựa trên nhiệt điện trở platinum PT100

Nhiệt kế là một cảm biến nhiệt độ thường được sử dụng cho nhiệt độ trung bình và thấp, và nguyên tắc làm việc của nó dựa trên hiệu ứng nhiệt của điện trở, nghĩa là giá trị điện trở của điện trở thay đổi theo nhiệt độ. Do độ chính xác cao, chống rung, độ ổn định tốt và điện áp cao, nhiệt điện trở bạch kim đã được chế tạo thành các nhiệt kế tiêu chuẩn khác nhau cho mục đích đo và hiệu chuẩn. Nhiệt kế bạch kim được chọn trong bài viết này là pt1 0 0, với giá trị điện trở là 1 0 0 Ω ở 0 độ. Khi thay đổi từ 0 độ đến 100 độ, độ lệch phi tuyến tối đa nhỏ hơn 0,5 độ.
1. Thiết kế mạch điều hòa
Do thực tế là PT100 là một cảm biến thụ động khác với các cặp nhiệt điện, cần phải kích thích bổ sung để tạo ra đầu ra tín hiệu điện. Thiết bị đo nhiệt độ PT100 được thiết kế trong bài viết này sử dụng bộ khuếch đại hoạt động bốn chiều chi phí thấp thường được sử dụng LM324 để hoàn thành việc thiết kế mạch điện và ba mạch khuếch đại vận hành của thiết bị.
Khi nhiệt độ của đối tượng được đo thay đổi, điện trở của PT1 00 thay đổi. Tại thời điểm này, cầu Wheatstone sẽ tạo ra tín hiệu điện áp tương ứng, là một chức năng của điện trở của PT100. Tín hiệu cấp Millivolt được khuếch đại bởi bộ khuếch đại thiết bị ba OP AMP và được đưa vào chip AD, chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu kỹ thuật số và đọc nó bởi vi điều khiển. Sau khi đọc chip từ chip AD, bộ vi điều khiển thực hiện một chương trình lọc để chuyển đổi số lượng kỹ thuật số ổn định thành giá trị điện trở của PT100 thông qua hoạt động. Sau đó, bộ vi điều khiển chọn mô hình tuyến tính được trang bị tương ứng dựa trên cường độ của giá trị điện trở này để tính giá trị nhiệt độ hiện tại. Cuối cùng, dữ liệu nhiệt độ được hiển thị trên màn hình LCD. Khi nhiệt độ đo được vượt quá phạm vi, màn hình LCD sẽ hiển thị "00", cho thấy nó nằm ngoài phạm vi đo nhiệt độ.