PT100_ADC_温度采集板

一. 产品简介

通过三线制PT100的连接方式，实现了PT100的引线电阻补偿，与引线的材质长短粗细均无关；通过引入零点电阻实现了输出的零点温度补偿。三线制的PT100采用恒流驱动的方式，驱动电路比较复杂但是可靠可应用于复杂的工业环境中。

控制上板子上有一个2.5V的参考电压，PT100采用恒流驱动的方式，恒流驱动电流I=Vref/R8=2.5V/2.7K=0.926mA。R11、C5和R12、C7构成一个低通滤波器；C6主要是抑制共模干扰，可以取值105。板子上校准了零点，测量的温度范围是0-112℃。对于工业级的应用板子上具有电源防反插的功能和一个电源指示灯。

二. 应用场景

工业中需要温度采集的场合，使用3线制的PT100连接方式，ADC输出，模块化设计方便用户根据实际需求增加温度采集路数。

三. 产品概述

通过三线制PT100的连接方式，实现了PT100的引线电阻补偿，与引线的材质长短粗细均无关；通过引入零点电阻实现了输出的零点温度补偿。三线制的PT100采用恒流驱动的方式，驱动电路比较复杂但是可靠可应用于复杂的工业环境中。恒流驱动电流I=Vref/R8=2.5V/2.7K=0.926mA。R11、C5和R12、C7构成一个低通滤波器；C6主要是抑制共模干扰，可以取值105，原理图中是为了减少不同种类的器件所以选择了104（实际情况C6没有焊接，对应的立创商城编号是C30926）。得到差分输入电压公式：U=I*(R(PT100)-Rt0)。其中PT100电阻与温度的关系是R=100R+0.381T。代入公式得到差分输入电压是U=I*(100R+0.381T-Rt0)，Rt0取100R；差分输入电压就等于：U=I*0.381T=0.926mA*0.381T。后级是一个同向串联仪表放大器，差分放大倍数G=1+R16/R15=83;其中R16=R14，R15=R13。最终的输出电压就是U=0.926mA*0.381T*83=29.28*T单位是mV。T=U/29.28=0.0342*U, ADC读取的电压值是830mV，对应的温度就是28.39℃。

12位的ADC采集值与电压的关系是ADC*3300/4096。

备注：从计算公式可以看出最后输出电压与PT100的引线电阻无关，与供电电压无关；通过引入R7零点电阻实现了零点补偿。R17取值100R主要是防止运放输出端短路产出大电流。

四. 产品参数：

1）PCB尺寸：45mm*30mm*1.6mm；两层板。

2）工作供电：3.81接线端子，5V输入，板子上有防反插电路。

3）PT100三线制输入，采用3引脚的3.81接线端子

4）ADC输出：采用2引脚的3.81接线端子

五. 使用说明

1）板子纯硬件电路构成无需烧录固件。

2）连接3线PT100。

3）板子5V供电。

4）2引脚的3.81接线端子接ADC输出可以接入单片机或者万用表。

5）采集电压值与温度的关系是：T=U/29.28=0.0342*U。实际过程中可根据测量情况进行校正。

六. 备注

1）硬件物料成本20元左右。

2）附件包含了位号图/焊接辅助工具文件

3）板子纯硬件构成无需烧录固件

七. 测试视频

测试视频演示了模块的说明和测试过程。