Dylunio System Mesur Tymheredd Gwrthiant Thermol Platinwm PT100

Mae mesur a rheoli tymheredd yn bynciau hynod bwysig ym mhob agwedd ar ddiwydiant, amaethyddiaeth, ymchwil wyddonol, amddiffyn cenedlaethol a bywyd beunyddiol y bobl. Defnyddir systemau mesur tymheredd yn helaeth mewn dyluniad system microgyfrifiadur sglodyn sengl. Yn ôl gwahanol ofynion dylunio systemau microgyfrifiadur sengl, mae dylunio systemau mesur tymheredd hefyd yn wahanol. Mae rhai yn defnyddio sglodion integredig, ac mae rhai yn defnyddio dyfeisiau ffynhonnell cyfredol cyson a dyfeisiau ffynhonnell foltedd cyson. Mae'r system hon yn defnyddio gwrthydd thermol platinwm PT100 fel elfen caffael signal tymheredd i ddylunio system mesur tymheredd.
1 Egwyddor Weithio Sylfaenol
Mae gwrthiant gwrthydd thermol platinwm PT100 yn newid gyda newid tymheredd. Defnyddir y nodwedd hon i gasglu signalau tymheredd a throsi'r signalau a gasglwyd yn signalau foltedd; Yna cânt eu trosi'n signalau digidol trwy A/D a'u darllen gan y system microgyfrifiadur un sglodyn; Mae'r system microgyfrifiadur un sglodyn yn nodi ac yn prosesu'r signalau digidol darllen ac yn eu troi'n signalau digidol sy'n cyfateb i'r tymheredd, ac yn olaf mae'r gwerth tymheredd allbwn yn cael ei arddangos gan yr arddangosfa LCD.
2 ddyluniad caledwedd
Mae'r caledwedd yn cynnwys pum cydran yn bennaf: cylched ffynhonnell gyfredol gyson, mwyhadur foltedd, cylched rhyngwyneb trosi A/D, cylched ynysu optocoupler, a chylched arddangos LCD.
2.1 Cylched Ffynhonnell Gyfredol Cyson
Dangosir y gylched ffynhonnell gyfredol gyson yn Ffigur 1. Mae'r Chip OP07 yn fwyhadur gweithredol, sy'n ffurfio cylched ffynhonnell gyfredol gyson gyda 5 gwrthydd, gan allbynnu cerrynt gweithio o 1 mA yn VIN+. Yn y ffigur, dgnd =5 V, vmc =0 V, ac mae 4 nod, sef net1, net2, net3, a net4. Gadewch i'r cerrynt sy'n llifo trwy R110 fod yn IA, a'r cerrynt sy'n llifo trwy R114 yn IB, i MA, ac mae'r ddau gyfeiriad i'r dde.
Yn ôl y rhith -agored a rhithwir yn fyr o'r amp op, mae gennym yr hafaliad:
Dgnd- (r 111+ R110) × IA+R114 × IB-R113 × ((DGND-R111 × IA) ／ R112)-(VDGND-R111 × IA) =0
Gan amnewid y data, mae gennym:
5- ({10+1) × ia +1 × ib -2 × ((5-10 × ia) ／ 10)-(5-10 × IA) {8}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Gellir cyfrifo mai IA+ib =1, ac IA+Ib yw'r cerrynt gofynnol I, sef 1 mA.
Yn ôl yr hafaliad, i gael IA+IB yn gyson, rhaid iddo fodloni:
R113×R111／R112-R110=R114
Felly, yr amod i'r gylched hon ddod yn ffynhonnell gyfredol gyson yw:
R111／R112=(R110+R114)／R113
Os yw r 111= r112, yna rhaid r 110+ r 114= r113. Ar yr adeg hon, y gwerth cerrynt cyson yw i=dgnd × r113 ／ r112 ／ r114.
Yn eu plith, defnyddir J110 i gysylltu gwrthydd thermol platinwm PT100.

2.2 Ymhelaethiad foltedd a chylched rhyngwyneb trosi A/D.
Mae'r allbwn foltedd o un pen o'r gwrthydd thermol platinwm PT100 yn fach iawn. Os yw wedi'i gysylltu'n uniongyrchol â'r trawsnewidydd A/D, mae'r gwyriad data trosi yn fawr; Felly yn y dyluniad hwn, mae'r allbwn foltedd o un pen o'r gwrthydd thermol platinwm PT100 yn cael ei chwyddo 10 gwaith a'i gysylltu â'r dilynwr foltedd, ac yna mae trosi A/D yn cael ei berfformio, fel y gellir cael gwell effaith trosi gwell, fel y dangosir yn Ffigur 2. Mae Cyfeiriad Cyfeiriad y Foltedd MC118 a Chylchoedd Cyfeiriad, y Foltage MC118 a Chylchredeg y Foltedd, y Fourifer a Chylchoedd Cyfeiriad, Cylchrediad MC118 allbwn o un pen o'r gwrthydd thermol platinwm PT100; Win- yw'r allbwn gwerth foltedd gan y ffynhonnell foltedd cyfeirio MC1403; Vout yw'r gwerth foltedd allbwn ar ôl ymhelaethu. Y fformiwla gyfrifo yw: vout=g × ((vin+)-(vin-)), lle mae maint G yn cael ei bennu gan y gwrthydd R120, g =1+50 kΩ ／ r120. Mae'r sglodyn OPA277 a'r gwrthydd ymylol yn ffurfio dilynwr foltedd.