基于压控电流源的铂电阻测温非线性校正设计

发布时间：2021-09-03 08:08

　　铂电阻因其高精度、高稳定性、可重复性以及可互换性的特点,作为温度传感器在工业领域以及航天领域被广泛应用。针对铂电阻的非线性特性,提出了一种基于压控电流源的铂电阻测温非线性校正设计方法。利用测量系统的输出值微调铂电阻的激励电流的方法,抵消非线性误差,提高输出信号的线性度,具有参数计算简单、电路实现方便的优点。该方法应用于某在轨辐射定标系统,进行了相应的电路设计,采集了实际实验数据。实测数据表明,采用该方法能在-40～70℃的范围内将由铂电阻温度传感器非线性产生的测量误差改善为约0.016℃,提高了温度测量精度。 

【文章来源】：半导体光电. 2020,41(02)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

铂电阻的非线性特性曲线

铂电阻传感器具有测量精度高、线性度好的优点，适合采用恒定电流源作为其输入，用精准稳定的电流激励铂电阻传感器，采集其两端电压进行放大的方法获取温度信号，使获得的信号与铂电阻阻值成线性关系。在此基础上，利用输出的信号和参考电压共同作用于压控电流源，微调流过铂电阻的电流，改变输出信号，抵消其与待测的温度间的非线性分量，达到校正非线性的目的。校正电路的原理结构如图2所示。1.2 非线性校正原理分析

基于以上对于非线性校正的原理分析，提出一种基于压控电流源铂电阻测温的非线性校正的实际应用电路，见图3。运算放大器U1和U2及外围器件构成一个简单的压控电流源，跨导系数g=-0.2mA/V；测温传感器采用pt1000型铂电阻，其0℃阻值R0=1 000Ω；运算放大器U3～U5及外围器件构成差分放大电路，放大系数Av=-20.5。以上构成了一个基本的铂电阻温度传感器激励及信号放大电路，在此基础上，将输出信号Vo和基准电压Vref通过电阻R1和R2构成的电阻网络（R1?R2）叠加作为电流源的输入，实现非线性校正的功能。

【参考文献】：
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本文编号：3380750