基于Ptl00铂热电阻的温度变送器设计与实现
3 硬件设计
硬件组成主要由稳定电源电路、运算放大电路、电压电流转换电路、电流电压转换电路四个部分组成。
3．1 稳定电源电路
稳定电源电路如图2所示。LP2951是S1PEX公司推出的低功耗电压调节器，非常适用于一些电池供电系统，如无绳电话、无线控制系统及便携式电脑。具有低静态电流、低压差等特性(轻微负载时，压差为50 mV；100 mA负载时，压差为380 mV)。LP2951具有很小的初始容限(一般0．5％)，非常良好的负载及线路调节特性(一般0．05％)，并具有非常低的温度系数(20 ppm／℃)，因此非常适合用作低功耗电压源。LP-2951可以通过引脚连接得到5 V电压，使用内部分压器通过引脚1(输出)及引脚2(Sense)及引脚7(反馈)到引脚6(5 V端)，获得输出、Sense、反馈、5 V端电压。同样，还可以通过1．235 V的参考源获得其他输出电压，最大30 V。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/187969.htm
3．2 主电路分析
R7，R8，R4，RP1和Ptl00组成传感器测量电桥，为了保证电桥输出电压信号的稳定性，电桥的输入电压由LP2951电源芯片来提供。从电桥获取的差分电压信号通过两级运放放大后，再经过电压／电流转换电路，转换为4～20 mA的标准电流信号输出，因为A／D只能采集电压信号，所以在信号进行A／D采集前，再通过芯片RCV420将4～20 mA转换为O～5 V电压信号。电桥的一个桥臂采用可调电阻RP1，通过调节RP1，可以调整输入到运放的差分电压信号大小，通常用于调整零点。放大电路采用LM258集成运算放大器，为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差，放大电路采用两级放大，其中可调电阻RP2用于调节放大电路的增益。温度在O～+120 ℃变化，当温度上升时，Ptl00阻值变大，输入放大电路的差分信号变大，放大电路的输出电压对应地升高，输出电流也相应变大。实际选用的R8阻值比PtlOO高很多，因此Ptl00阻值变化引起的测量电流变化不大，获得近似恒流法的线性输出。
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