WZP型铂电阻温度传感器Pt1000信号的线性化处理-工业控制

WZP型铂电阻温度传感器Pt1000是利用元件电磁参量随温度变化的特性对温度与温度有关的参量进行检测的装置。因其线性度相对较好，耐氧化能力很强，并且温度范围宽，其测温的范围从-200℃～+650℃，目前在工业生产和科学研究工作中得到广泛使用。该传感器的信号处理电路需要完成将与温度有关的电阻变化信号变换成统一的电压信号。

1 Pt1000的输出特性曲线

将Pt1000放入高低温实验箱中，将温度设定为-30℃～+70℃，测得温度传感器在不同温度下的电阻值，测得数据如图1所示。在测量温度范围内，Pt1000输出电阻值与温度成一定的比例关系。但是在高温和低温条件下，有一定的偏差，需要在调理电路中进行温度补偿。

2基本恒流源电路

铂电阻温度传感器的信号处理电路可以采用恒压源或恒流源，通过对恒压源的研究，发现在实际应用中存在不稳定，精度不高等问题，其原因是恒电压工作时，除了铂电阻本身的非线性误差外，还会产生恒电压工作电路的固有误差，从而使得整个电路的系统误差变大。因此本文设计采用的是恒流源的方法。

基本的恒流源电路见图2，用铂电阻RT代替反相放大器的Rf，根据反相放大器的公式可以得到：

Vi，R1固定后，流过RT的电流恒定，Vo与RT成正比，从RT的变化可以得到相应的电压的变化，从而实现了电压输出，并且线性度保持不变。

3带同相输入的温度处理电路

理想温度传感电路在0℃时输出电压为0 V，而在图1中RT=1 000.8 Ω，代入式(1)得到的Vo不为0，所以需要对电压进行调零。实现的方法是在图2中的运放的同相端加一个输入电压进行调整，如图3所示。