基于铂电阻的温度测量电路的研究与设计

舒 望

（湖南汽车工程职业学院，湖南 株洲 412001）

目前，用于温度测量的装置，其结构主要由温度传感器、主机模块、显示电路等部分组成。其温度传感器主要采用热敏元件和数字式器件，采用热敏元件的温度测量装置，虽然传感器价格便宜，但分辨率比较低，一般只能达到0.1℃左右；采用数字式器件的温度测量装置，不仅电路简单，且分辨率较热敏元件有所提高，一般能达到0.06℃左右。但在某些分辨率要求更高的工业控制、科学实验、航空航天等场合，该数字式器件的温度测量装置就不能满足要求了。因此，找到一种高精度的热敏元件，配合相应的电路及控制程序能够实现高分辨率的温度测量，对现有的温度测量电路进行改进是非常有必要的。

1 铂电阻的测温原理

图1 温度测量电路结构框图Fig.1 Block diagram of temperature measurement circuit

铂电阻是用真空沉积的薄膜技术把铂溅射在陶瓷基片上，膜厚在2μm 以内，用玻璃烧结料把Ni（或Pd）引线固定，经激光调阻制成薄膜元件。它的电阻值会随温度变化而变化，通过测量其电阻值推算出被测物体的温度。电阻值与温度的变化成正比的，称之为正温度系数，与温度成反比的，称之为负温度系数。铂电阻在冰点0℃时的电阻值称为标称电阻，常用的阻值有200Ω、500Ω、1000Ω。如型号为PT1000 的铂电阻，它是标称电阻为1000Ω 的正温度系数铂电阻。本设计为了提高温度测量的精度，采用阻值大的PT1000，它的温度特性曲线几乎为一条直线，具有很好的线性。利用铂电阻进行温度测量时，只需要对其电阻值进行测量，再根据它的阻值-温度对应表就可以通过查表的方式得到具体的温度。……