温度传感器电路原理图温度传感器工作原理是什么？

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2019-12-18 00:27:14 来源：朵拉利品网

1, 温度传感器工作原理是什么？

热电阻阻值呈正温度特性，其阻值随温度升高而升高.例如：Pt100温度传感器在0℃时阻值为100Ω， 100℃时阻值为138.51Ω， 200℃时阻值为175.86Ω……
温度每升高1℃，阻值增加0.38Ω左右.只要测出相对于100Ω阻值的增量，就可以得到相对于0℃的温度增量.实际应用中常采用不平衡电桥来检测Pt100阻值增量（见附图一）.
图一中，Rt为Pt100温度传感器，它和其余的三个桥臂电阻R组成了一个电桥，R的阻值为100Ω.当测量温度为0℃时，Pt100传感器为100Ω，电桥平衡，通过检流器（表头）的电流为“零”，指示为0℃.当测量温度高于0℃时，Pt100传感器阻值将大于100Ω，电桥不平衡，通过检流器（表头）的电流不为“零”，在表头指示的位置标上被测点的温度值.被测点温度愈高，表头的偏转愈大，表示的温度值就愈大.
如果测点距离仪表（电桥）很远，Pt100传感器和仪表间连接导线的电阻将会影响检测的正确性.从图一中可以看到，接传感器的桥臂在0℃时的阻值不是100Ω，而是（100+2r）Ω.热电阻三线接法可以消除导线电阻的影响.从图二可看到两根导线的电阻被分别接在上下两个桥臂中，导线电阻引起的测量误差被抵消了.
热电阻的四线接法……？不清楚，有这样的接法吗？

2, 温度传感器的工作原理？

压，
单片机的 10 位 A/D 在满度量程下，最大显示为 1023 字，为了得到 PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压，必须对传感器的原始输出电压进行放大，计算公式为：（500/1023 * Vcc）/传感器两端电压（ mV/℃ ），（Vcc=系统供电=5V），可以得到放大倍数为 10.466 。
关于放大倍数的说明：有热心的用户朋友询问，按照（500/1023 * Vcc）/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果，而是得到 11.635的结果。实际上，500 个字的理想值是无法靠电路本身自然得到的，自然得到的数字仅仅为 450 个字，因此，公式中的 500℃ 在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。450/1023*5/(0.33442-0.12438)≈10.47 。其实，计算的方法有多种，关键是要按照传感器的 mV/℃ 为依据而不是以被测温度值为依据，我们看看加上非线性校正系数：10.47*1.1117=11.639499 ，这样，热心朋友的计算结果就吻合了。
运算放大器分为两级，后级固定放大 5 倍（原理图中 12K/3K+1=5），前级放大为：10.465922/5=2.0931844 倍，为了防止调整时的元器件及其他偏差，使用了一只精密微调电位器对放大倍数进行细调，可以保证比较准确地调整到所需要的放大倍数（原理图中 10K/(8K2+Rw)+1)。
通常，在温度测量电路里，都会有一个“调零”和另一个“调满度”电位器，以方便调整传感器在“零度”及“满度”时的正确显示问题。本电路没有采用两只电位器是因为只要“零度”调整准确了，就可以保证整个工作范围的正确显示，当然也包括满度时的最大显示问题了。
那么，电路中对“零度”是如何处理的呢？它是由单片机程序中把这个“零度”数字直接减掉就是了，在整个工作范围内，程序都会自动减掉“零度”值之后再作为有效数值来使用。
当供电电压发生偏差后，是否会引起传感器输入的变化进而影响准确度呢？供电变化后，必然引起流过传感器的电流发生变化，也就会使传感器输出电压发生变化。可是，以此同时，单片机的供电也是在同步地接受到这种供电变化的，当单片机的 A/D 基准使用供电电压时，就意味着测量基准也在同步同方向发生变化，因此，只要参数选择得当，系统供电的变化在 20% 之内时，就不会影响测量的准确度。（通常单片机系统并不允许供电有过大的变化，这不仅仅是在温度测量电路中的要求。）
从传感器前置放大电路输出的信号，就送入到 HT46R23 的 A/D 转换输入端口（PB0/AN0），由单片机去进行各种必需的处理。首先是进行软件非线性校正，把输入信号按照不同的温度值划分为不同段，再根据其所在的段分别乘以不同的补偿系数，令其与理论值尽量接近，经过非线性校正的数字，才被送去进行显示，比较用户设定的控制值等等。
本电路还有一个特点，就是用户可以在工作范围内，任意设定 3 个超限控制值。当测量显示值大于设定值的时候，对应的控制端口就会输出高电平。利用这个高电平信号，再外接一级三极管驱动继电器的电路，就可以实现自动控制。在某一个控制端口输出高电平的同时，与之串联的 LED 发光管会同时点亮，以便提示使用者是哪一个设定值在输出控制信号。
电路中的 24C02 是电存储器，可以把使用者设定的控制值可靠地保存起来，即使掉电也不会丢失数据。
电路图中还有 3 只按键，它们分别是“设定”、“加置数”和“减置数”操作按键，用于使用者进行超限值的设置。使用方法如下：
按动一下设定键，屏幕显示“1--”，表示现在进入第一个超限值的设置，三秒后屏幕自动跳转到显示“***”并闪烁（*** 代表原来电存储器里储存的超限数值），然后，按压加数键（或减数键），屏幕上的最低位的数字就会加一（或减一），如果按住按键三秒以上本电路还有一个特点，就是用户可以在工作范围内，任意设定 3 个超限控制值。当测量显示值大于设定值的时候，对应的控制端口就会输出高电平。利用这个高电平信号，再外接一级三极管驱动继电器的电路，就可以实现自动控制。在某一个控制端口输出高电平的同时，与之串联的 LED 发光管会同时点亮，以便提示使用者是哪一个设定值在输出控制信号。
电路中的 24C02 是电存储器，可以把使用者设定的控制值可靠地保存起来，即使掉电也不会丢失数据。

名词解释

100

100（One hundred）是一个阿拉伯数字、偶数，也是最小的三位数。100是99和101之间的自然数，为2与50的乘积；在玄幻风水中，100被称为圆满的数字。

Pt100

pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成近似匀速的增长。