[发明专利]一种基于铂电阻的温度测量系统及测量方法

摘要

本发明公开了一种基于铂电阻的温度测量系统，该系统包括铂电阻R_t、电流源1、模数转换器2、计算模块、参考电阻R₁和分压电阻R₂，所述电流源1用于提供稳定的电流，所述模数转换器2用于将铂电阻R_t压降与参考电阻R₁压降的差值进行模数转换，并将转换结果传递至计算模块，所述计算模块用于接收所述转换结果，并根据所述结果获得铂电阻R_t的电阻值，进而获得温度值。该系统硬件电路结构简单，器件少，调试方便并且系统具有优良的稳定性，以低成本获得高精度的测量结果，其测量精度高达0.05度。

主权项

一种基于铂电阻的温度测量系统，其特征在于，该温度测量系统包括铂电阻(R_t)、电流源(1)、模数转换器(2)、计算模块、参考电阻(R₁)和分压电阻(R₂)，所述电流源(1)用于提供两路大小相同的稳定的电流，所述计算模块为单片机，所述铂电阻(R_t)采用三线制，分别为第一引线、第二引线和第三引线，所述第一引线线路电阻(R_W1)等于第二引线线路电阻(R_W2)和等于第三引线的线路电阻(R_W3)，所述第二引线线路电阻(R_W2)、参考电阻(R₁)和电流源(1)串联构成第一回路，所述铂电阻(R_t)、第三引线线路电阻(R_W3)和电流源(1)串联构成第二回路，所述模数转换器(2)包括放大器(3)，其中，所述放大器(3)同相输入端的电位等于第一回路中的电流源的电位，所述放大器(3)反向输入端的电位等于第二回路中的电流源的电位，所述模数转换器(2)用于将铂电阻(R_t)压降与参考电阻(R₁)压降的差值进行模数转换，并将转换结果传递至计算模块，所述计算模块用于接收所述转换结果，并根据所述结果获得铂电阻(R_t)的电阻值，进而获得温度值，所述计算模块通过下式(1)获得铂电阻(R_t)的电阻值，$R_t={\tilde{R}}_1+\frac{2M}{A}{\tilde{R}}_2---\left(1\right)$其中，R_t代表铂电阻，代表等效参考电阻，代表等效分压电阻，M代表模数转换器的转换结果，A代表放大器的放大倍数，所述等效参考电阻和等效分压电阻通过校准模块计算获得，所述等效参考电阻和等效分压电阻通过方程组(2)获得，$\left\{\begin{array}{c}\frac{2M_1}{A}{\tilde{R}}_2+{\tilde{R}}_1=R_{t1}\\ \frac{2M_2}{A}{\tilde{R}}_2+{\tilde{R}}_1=R_{t2}\end{array}\right.---\left(2\right)$其中，R_t1代表第一标准电阻，R_t2代表第二标准电阻，M₁和M₂分别代表采用R_t1和R_t2代替R_t接入电路时模数转换器的转换结果，A代表放大器的放大倍数。