PT100采样电路设计方案

时间:2023-07-20作者:佚名

本来不论PT100还是PT1000,他们的采样电路网上都很多,而且之前直接用的是现成的MAX31865方案,奈何领导说太贵,用集成运放搭吧!

领导动动嘴,属下跑断腿!于是各方论坛 度娘!终于整了个有希望的方案,仅以此文记述这段硬件方案设计的经历!

本来想等PCB打板测试后再发出来的,可是后来想想应该先发出来给论坛的大神们看看,到时候哪里要是有问题还可以及时修改,毕竟打板费再少也是肉啊!所以如果方案有问题,拜托各位大佬指正下!

一、目标背景和难点

本次采用的为三线制的PT100,因为嫌弃原有的集成采样驱动芯片贵,这一这次的方案是全部用集成运放来做,然后直接给MCU,哪怕是ADC采样芯片也不允许出现,不过好在精度不高,温度在1度就可以!

在分析下输入输出范围:

(1)MCU的常规采样精度 3300mV/4096=0.8mV;

(2)PT100温度变化一度,阻值变化约0.38Ω;

因此有以下几个难点

(1)阻值变化较小,则对温度或者电压波动比较敏感;

(2)PT100的共性问题,线阻的影响;

(3)阻值变化较小,则前级电压变化较小,容易有杂波信号干扰;

(4)阻值变化较小,即电压变化小,且不可提供较大的电流,否则会给DCDC或LDO造成较大的压力,且后期的低功耗也没法处理,这样的话MCU采样难度增大;

二、大概方案

针对以上难点,在网上也查了不少方案;主流的就是恒流源 滤波电路,所以决定也采用这种电路;原因很简单:1、大家都说好,才是真的好;2、毕竟资料丰富容易找,后面出了问题,也知道从哪里查起!虽然主流框架确定了,但是很多细节还是值得琢磨的,这个后面说,先说方案!

PT100采样电路设计方案

PT100采样电路设计方案


如上图:

(1)U38A和U38B构成的是1mA的恒流源电路,使PT100的变化更加的线性化!其输入端采用电压基准产生2.5V的电压,输出电流的大小取决于R62,即I=2.5/R62;

(2)U49A作为PT100采样信号的输入级!PS:这个电路是网上查到的,说是能消除PT100的线阻影响,具体原理还没整明白,只是先拿来用;

(3)U49B是一个二阶的滤波电路,截止频率在20Hz以下;

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