一種鉑電阻測量溫度電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種鉑電阻測量溫度電路，包括：2個輸出電流相同的恒流源，分別為第一恒流源和第二恒流源；所述第一恒流源與一鉑電阻、第一引線的線路電阻、和第三引線的線路電阻串聯(lián)，構成第一回路；所述第二恒流源與一配置電阻、第二引線的線路電阻、和所述第三引線的線路電阻串聯(lián)，構成第二回路；所述第一恒流源的負極為所述鉑電阻測量溫度電路的第一輸出電勢，所述第二恒流源的負極為所述鉑電阻測量溫度電路的第二輸出電勢；所述第一引線、第二引線和第三引線的線路電阻均相同。本實用新型采用了恒流供電形式的基本電路，解決了鉑電阻引線因環(huán)境溫度變化帶來的影響使不平衡電橋電路無法滿足高精度測量溫度的要求的問題。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于電子電路【技術領域】，涉及一種測溫電路，特別是涉及一種鉬電阻 測量溫度電路。 一種鉑電阻測量溫度電路

【背景技術】
[0002] 金屬中有大量的自由電子，溫度越高，電子熱運動越明顯，阻礙作用就越大。試想， 在人流量很大的步行街，你從這邊跑到那邊，是不是比沒有人的時候跑的慢？金屬就是步 行街，人就是自由電子。這樣測量金屬的電阻就可以知道它的溫度。通常用線性比較好的 鉬絲、銅絲作測溫的電阻，稱為熱電阻。工業(yè)用熱電阻一般采用Ptl00，Ptl0，Ptl000，Cu50， CulOO。鉬熱電阻測溫的范圍一般為零下200-800攝氏度，銅熱電阻為零下40到140攝氏 度。如用鉬絲做成的熱電阻，其分度號稱PtlOO,就是說它的阻值在0度時為100歐姆，負 200度時為18. 52歐姆，200度時為175. 86歐姆，800度時為375. 70歐姆。
[0003] 現(xiàn)有的鉬電阻測量溫度當然是能消除引線影響的電路為最佳方案，但對工業(yè)現(xiàn)場 而言，尤其是多路測溫時，成本太高。工業(yè)上一般采用折衷的三線制鉬電阻測量溫度方案。 當測量電路為不平衡電橋時，雖然現(xiàn)在對不平衡電橋的非線性有較多的線性化處理方法， 如硬件方法、軟件方法，但是引線電阻的影響依然存在，尤其是不平衡電橋固有的"非線性" 加之引線電阻所處復雜環(huán)境溫度影響，其阻值難以標定，其線性化電阻難以調(diào)整。圖1為三 線制鉬電阻測量溫度電橋電路，由圖可知：
[_4] υ〇=^χΕΚ?Β% (1-1}
[0005] 式⑴中，Rt為溫度為t時鉬電阻的阻值；RB為初始溫度h時鉬電阻阻值。 A =尺。，rt為鉬電阻引線電阻。當rt因為環(huán)境溫度影響變化為、時有：
[_ U0 (1_2)
[0007] M = (1_3) U〇 u0 R,+RB+2rhK }
[0008] 從式⑶可以看出，顯然不論用硬件還是軟件線性化處理，鉬電阻引線因環(huán)境溫 度變化帶來的影響使不平衡電橋電路無法滿足高精度測量溫度的要求。 實用新型內(nèi)容
[0009] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種鉬電阻測量溫度 電路，用于解決現(xiàn)有技術中鉬電阻引線因環(huán)境溫度變化帶來的影響使不平衡電橋電路無法 滿足高精度測量溫度的要求的問題。
[0010] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種鉬電阻測量溫度電路，所 述鉬電阻測量溫度電路包括：2個輸出電流相同的恒流源，分別為第一恒流源和第二恒流 源；所述第一恒流源與一鉬電阻、第一引線的線路電阻、和第三引線的線路電阻串聯(lián)，構成 第一回路；所述第二恒流源與一配置電阻、第二引線的線路電阻、和所述第三引線的線路電 阻串聯(lián)，構成第二回路；所述第一恒流源的負極為所述鉬電阻測量溫度電路的第一輸出電 勢，所述第二恒流源的負極為所述鉬電阻測量溫度電路的第二輸出電勢；所述第一引線、第 二引線和第三引線的線路電阻均相同。
[0011] 優(yōu)選地，所述恒流源的輸出電流包括200 μ A。
[0012] 優(yōu)選地，所述配置電阻包括100 Ω。
[0013] 優(yōu)選地，所述鉬電阻包括PtlOO, PtlO,或PtlOOO。
[0014] 如上所述，本實用新型所述的鉬電阻測量溫度電路，具有以下有益效果：
[0015] 本實用新型采用了恒流供電形式的基本電路，解決了鉬電阻引線因環(huán)境溫度變化 帶來的影響使不平衡電橋電路無法滿足高精度測量溫度的要求的問題，此外不但克服了鉬 電阻隨溫度變化后的"動態(tài)功率"影響，還使得"回路干擾"最小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為傳統(tǒng)的三線制鉬電阻測量溫度電路的結構示意圖。
[0017] 圖2為本實用新型所述的鉬電阻測量溫度電路的結構示意圖。
[0018] 元件標號說明
[0019] 210 第一回路
[0020] 211 第一恒流源
[0021] 220 第二回路
[0022] 221 第二恒流源

【具體實施方式】
[0023] 以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本 說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0024] 請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配 合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可 實施的限定條件，故不具技術上的實質(zhì)意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調(diào) 整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所 揭示的技術內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、 "中間"及"一"等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍， 其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0025] 實施例
[0026] 本實施例提供一種鉬電阻測量溫度電路，如圖2所示，所述鉬電阻測量溫度電路 包括：2個輸出電流相同的恒流源，分別為第一恒流源211和第二恒流源221。所述第一恒 流源211與一鉬電阻R t、第一引線的線路電阻Γι、和第三引線的線路電阻r3串聯(lián)，構成第一 回路210 ;所述第二恒流源221與一配置電阻R、第二引線的線路電阻r2、和所述第三引線的 線路電阻1"3串聯(lián)，構成第二回路220 ;所述第一恒流源211的負極為所述鉬電阻測量溫度電 路的第一輸出電勢UA，所述第二恒流源221的負極為所述鉬電阻測量溫度電路的第二輸出 電勢UB ;所述第一引線、第二引線和第三引線的線路電阻均相同，即Γι = r2 = r3。
[0027] 進一步，所述恒流源的輸出電流包括但不限于200 μ A。所述配置電阻R包括但不 限于100Ω。所述鉬電阻氏包括但不限于Ptl00，Ptl0,或PtlOOO。
[0028] 本實施例設配置電阻R為100 Ω，恒流源的輸出電流為200 μ A，則圖2中，流過鉬 電阻氏，第一引線的線路電阻Α，配置電阻R，第二引線的線路電阻r2上的電流都是200 μ Α， 流過第一引線的線路電阻r3的電流則為400μΑ，所以在Rt，R，Γι，r 2, 1*3上的電壓分別為 200Rt μ V，200R μ V，200α μ V，200r2 μ V，400r3 μ V。
[0029] 因此可得：
[0030] UA = 400r3+200 (γ^^) (2-1)
[0031] UB = 400r3+200 (r2+R) (2-2)
[0032] 由（2-1)式減（2-2)式可得：
[0033] UA_UB = 400r3+200 (i^+Rt)_ [400r3+200 (r2+R)]
[0034] = 200 (Rt-R+rfi^)
[0035] 由于= 所以有：
[0036] UA_UB = 200 (Rt_R) = 200 (Rt_100) (2-3)
[0037] 式（2-3)即為所求的溫度測量電路的輸出電壓。
[0038] 因此，根據(jù)式（2-3)可知在本實用新型所述的三線制鉬電阻溫度測量電路中輸出 電壓與測量電路的引線電阻及其變化無關，且無非線性。同時此電路結構簡單，而且成本 低，非常實用。
[0039] 本實用新型采用了恒流源--電阻--電壓轉換的三線制鉬電阻溫度測量電路， 其基于引線補償?shù)娜€制鉬電阻測量電路，用比例法測量鉬電阻的阻值，再由軟件計算溫 度值的方法能實現(xiàn)高精度測量溫度。相對于采用四線制的多路測量方案，由于每一路可減 少一根引線，且對電路參數(shù)的調(diào)試要求不高，補償了環(huán)境溫度對測量的影響，而測量電路所 用器件均為普通的元器件。因此本電路在實現(xiàn)高精度測量的同時可以顯著地降低成本，而 且穩(wěn)定性、抗干擾能力都很好。所以它有很強的實用性，可適用于很多測量溫度的場合。
[0040] 本實用新型采用了恒流供電形式的基本電路，解決了鉬電阻引線因環(huán)境溫度變化 帶來的影響使不平衡電橋電路無法滿足高精度測量溫度的要求的問題，此外不但克服了鉬 電阻隨溫度變化后的"動態(tài)功率"影響，還使得"回路干擾"最小。
[0041] 綜上所述，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價 值。
[0042] 上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新 型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行 修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精 神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1. 一種鉬電阻測量溫度電路，其特征在于，所述鉬電阻測量溫度電路包括： 2個輸出電流相同的恒流源，分別為第一恒流源和第二恒流源； 所述第一恒流源與一鉬電阻、第一引線的線路電阻、和第三引線的線路電阻串聯(lián)，構成 第一回路； 所述第二恒流源與一配置電阻、第二引線的線路電阻、和所述第三引線的線路電阻串 聯(lián)，構成第二回路； 所述第一恒流源的負極為所述鉬電阻測量溫度電路的第一輸出電勢，所述第二恒流源 的負極為所述鉬電阻測量溫度電路的第二輸出電勢；所述第一引線、第二引線和第三引線 的線路電阻均相同。
2. 根據(jù)權利要求1所述的鉬電阻測量溫度電路，其特征在于：所述恒流源的輸出電流 包括200 μ A。
3. 根據(jù)權利要求1所述的鉬電阻測量溫度電路，其特征在于：所述配置電阻包括 100 Ω。
4. 根據(jù)權利要求1所述的鉬電阻測量溫度電路，其特征在于：所述鉬電阻包括PtlOO， PtlO,或 PtlOOO。
【文檔編號】G01K7/20GK203908700SQ201420330502
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月14日 優(yōu)先權日:2014年6月14日
【發(fā)明者】徐彤, 朱東進, 束美其 申請人:淮安信息職業(yè)技術學院