使用STM32F来测温PT100，最后测到的值和实际有误差，如何分析

honami520 · 发表于 2017-1-13 22:29:31

这个是我的测温电路，PT100使用2线制。没有把PT100接入电路之前，直接用万用表来测量电阻，再和PT100分度表对比，发现和当前室温是差不多的；
把这个PT100加入电路之后。最后根据单片机AD值计算得到的电阻值，比实际结果大了5欧姆左右。从108.9编程了113.9欧姆。
AD转换的结果是准确的。

请问这种情况下面有什么方法可以消除这个电阻值的误差吗？在不改电路的情况下。
又或者，在这种情况下，误差会保持为5欧姆左右吗？就是温度从0到400度变化的话，如果误差持续是5欧姆左右，那我也可以人为的去对每台设备进行消减。

cddyy · 发表于 2017-1-13 22:29:32

INA826本身也有误差，放大倍数为9.99817，这个电阻的精度影响放大倍数。
另外用万用表测试电阻本身误差有0.8%的读数误差，用电桥测试一下阻值结果更准确。

marshallemon · 发表于 2017-1-13 22:42:40

分级测试吧，先锁定误差出现的部分

honami520 · 发表于 2017-1-13 23:18:29

marshallemon 发表于 2017-1-13 22:42
分级测试吧，先锁定误差出现的部分

恩，明天白天再继续测试；但是运放输出的电压与单片机AD转换的结果是对的；
现在PT100的数值误差，肯定是出在运放的输入这边的。
我电路里面的电阻，那2个1.5K都是用的千分之一精度的，25ppm的厚生电阻。万用表测过误差是属实的。

cddyy · 发表于 2017-1-13 23:27:21

PT100？那3.3V的电压稳定吗？不稳定的话有影响哦

honami520 · 发表于 2017-1-13 23:54:35

cddyy 发表于 2017-1-13 23:27
PT100？那3.3V的电压稳定吗？不稳定的话有影响哦

这个地方我考虑过，按照公式计算，最后3.3V这个电压抵消掉了。所以3.3V不需要很准，只需要稳定就行了；因为单片机的电压也是3.3V，都是一个电源。2个电压都是同时增大缩小的。

honami520 · 发表于 2017-1-14 00:00:54

PT100两端的差分电压数值是Vp = (Rp * V) / (2 * 1.5k + Rp);
转换成AD值的时候，是Ad = (Vp * 4096) / V = (4096 * Rp) / (2 * 1.5k + Rp);
所以最后的AD值和这个3.3V电源无关了。

现在怀疑是不是1.5K这个电阻小了，导致pt100接入电路后电流产生了一定的温升。不过按照理论电流这个时候在1ma左右，功率很小啊；怎么会这样呢，真是奇怪了；
而且，马上断电，断开电路直接万用表测量PT100电阻值是对的，并没有温升；

honami520 · 发表于 2017-1-14 00:24:36

经过详细计算。发现数据是正确的。果然是硬件误差造成这种情况的；
由于3.3V实际是3.25V。2个1.5K电阻实际值是1497.4欧姆。这样算下来，PT100在23度也就是108.8欧的时候，
差分输入电压为 3.25 * 108.8 / (1497 + 1497 + 108.8) = 0.11396v；放大10倍(这里也有精度影响，并不是100%的10倍)后输出电压为1.1396v;
然后按照3.25的电压可以得到AD = 1.1396 * 4096 / 3.25 = 1436；这个值和我单片机AD转换的结果就是一致的；
看来是电阻引起这个误差的。

honami520 · 发表于 2017-1-14 00:49:06

cddyy 发表于 2017-1-14 00:28
INA826本身也有误差，放大倍数为9.99817，这个电阻的精度影响放大倍数。
另外用万用表测试电阻本身误差有0. ...

恩，是我计算出错了。
我最后得到AD值后，用理想电压3.3来计算，最后得到的电阻值就很大误差了。但是其实不需要使用这个3.3V，直接把公式反一下，通过AD值得到PT100电阻值。
这样计算出来结果和理论值非常接近，只有1度以内的误差了。这个问题搞定了。
我只要1度以内的误差就足够了。

FireHe · 发表于 2017-1-14 01:07:52

请问楼主，最后的结论就是硬件没有问题，实际上软件计算搞错了造成的误差，是吗？

fxw7720268 · 发表于 2017-1-14 06:21:49

学习了，这样做电路比较简单，最终楼主误差控制在多少？和恒流的有比较没？，

myxiaonia · 发表于 2017-1-14 07:40:50

fxw7720268 发表于 2017-1-14 06:21
学习了，这样做电路比较简单，最终楼主误差控制在多少？和恒流的有比较没？， ...

这里也看不出来，但是应该是用横流源驱动吧

powermeter · 发表于 2017-1-14 09:06:22

INA826这个运放什么价格？pt100又多了一个测量方案。

dyjhy · 发表于 2017-1-14 09:56:12

觉得用恒流好点，程序上校正一下电流就好

sbusr · 发表于 2017-1-14 10:08:40

pt100 pt1000 ntc这些电阻式的温度传感器都是有一定偏差的。惠斯通电桥的分压电阻也是有偏差的。运放和增益电阻也是有偏差的。我们常用的做法就是校准，用理论的电阻和温度值对应表，查表后，再算一次偏移。

honami520 · 发表于 2017-1-14 11:25:13

FireHe 发表于 2017-1-14 01:07
请问楼主，最后的结论就是硬件没有问题，实际上软件计算搞错了造成的误差，是吗？ ...

我上面的公式，最后出来的AD值和这个3.3V无关；
但是我通过AD值反推电阻值的时候，使用的却是3.3V。那么，实际电压是3.25V，所以最后反推出来电阻就大了好几欧姆，太大了。
所以硬件上面是没有问题的。这个电路是ultimaker2 3D打印机上面的电路。没有问题的。

honami520 · 发表于 2017-1-14 11:27:07

因为公司在电子方面的条件非常差劲。啥都没有；我以前做的PT100都是分段校准的，100度来一个校准点。
现在根本没有校准设备。所以只能这样用了。直接计算电阻值的方式来做了。
这个电路好像没有恒流吧。就是个简单的电路而已；只要精度能有1%，我就知足。

honami520 · 发表于 2017-1-14 11:38:29

powermeter 发表于 2017-1-14 09:06
INA826这个运放什么价格？pt100又多了一个测量方案。

这个运放是仪表放大器。单电阻决定放大倍数。淘宝上面买的零售价是7.5

Excellence · 发表于 2017-1-14 11:41:50

mark..........

fengyunyu · 发表于 2017-1-14 11:53:33

这个电路的成本是多少？用个I2C接口的测温芯片简单得多

marshallemon · 发表于 2017-1-14 12:01:15

和3.3V无关不是全部，只是局部，只能做到低频无关

honami520 · 发表于 2017-1-14 16:48:38

fengyunyu 发表于 2017-1-14 11:53
这个电路的成本是多少？用个I2C接口的测温芯片简单得多

还有i2c的pt100测温芯片吗？这个电路成本主要是那个运放，要7-8块钱呢。

redroof · 发表于 2017-1-14 22:10:10

fengyunyu 发表于 2017-1-14 11:53
这个电路的成本是多少？用个I2C接口的测温芯片简单得多

你说的是mcp3421吗？

njjh1718 · 发表于 2017-1-15 09:28:15

honami520 发表于 2017-1-14 11:27
因为公司在电子方面的条件非常差劲。啥都没有；我以前做的PT100都是分段校准的，100度来一个校准点。
现在 ...

公司做产品连最基本的设备都没有？那也是真的够差劲，缺啥不能缺必需品。哪怕是选个二线品牌也行啊，你们老板心够大的

njjh1718 · 发表于 2017-1-15 09:29:20

honami520 发表于 2017-1-14 16:48
还有i2c的pt100测温芯片吗？这个电路成本主要是那个运放，要7-8块钱呢。

什么型号的没这么贵吧？你们有多少量？

honami520 · 发表于 2017-1-15 10:28:13

njjh1718 发表于 2017-1-15 09:28
公司做产品连最基本的设备都没有？那也是真的够差劲，缺啥不能缺必需品。哪怕是选个二线品牌也行啊，你 ...

哎，反正公司就一个万用表，一个电烙铁。
我都是带自己的工具到公司来做事的。反正电子工具条件非常差。
这个PT100的测温方案我也是刚用，芯片都是淘宝采购的，所以也不存在什么量。这个INA826是TI的，官方标价都是1刀以上1K片的价钱呢

njjh1718 · 发表于 2017-1-15 10:33:54

honami520 发表于 2017-1-15 10:28
哎，反正公司就一个万用表，一个电烙铁。
我都是带自己的工具到公司来做事的。反正电子工具条件非常差。
...

你们主要做软件的吗？你们的装备对于做产品的公司来说不知道说什么好了

njjh1718 · 发表于 2017-1-15 10:39:37

honami520 发表于 2017-1-15 10:28
哎，反正公司就一个万用表，一个电烙铁。
我都是带自己的工具到公司来做事的。反正电子工具条件非常差。
...

楼主工具包很强啊一个人撑起一个公司

myxiaonia · 发表于 2017-1-15 20:27:20

sbusr 发表于 2017-1-14 10:08
pt100 pt1000 ntc这些电阻式的温度传感器都是有一定偏差的。惠斯通电桥的分压电阻也是有偏差的。运放和增益 ...

我之前还翻译了freescale测温电路的应用笔记，就在本坛，那里也有校准，更牛叉的是，他用差分形式获得最终温度，用差分的方式规避系统的误差，毕竟每个产品性质都有点差别，水平确实高。。。看看应用笔记能增长好多知识

ilan2003 · 发表于 2017-1-15 21:05:55

楼主用ADS1247吧专用的

honami520 · 发表于 2017-1-15 21:27:00

ilan2003 发表于 2017-1-15 21:05
楼主用ADS1247吧专用的

上面电路已经做出板子，做了3个样品，已经在我们的3D打印机上面持续运行2天了，准备再运行一天看看情况。目前来说，检测发现效果挺不错。用JSCOPE调试发现采集到的温度很正常，没有受到电机的任何干扰；

我们之前采用热电偶，使用专门的芯片MAX6675,AD597，采集到的温度也都不错；但是，在电机干扰的情况下，会出现严重的数据错误；导致温控不准。

wtiechen1969 · 发表于 2017-2-9 13:49:04

mark,PT100测温

philix · 发表于 2017-2-14 22:13:27

又一个测温路径

fenglove · 发表于 2017-2-14 22:35:14

honami520 发表于 2017-1-14 11:38
这个运放是仪表放大器。单电阻决定放大倍数。淘宝上面买的零售价是7.5

这么便宜啊，我之前用过15左右

zhunyan1 · 发表于 2017-2-14 23:22:10

mark 好贴

szxszx · 发表于 2017-2-15 08:30:58

myxiaonia 发表于 2017-1-15 20:27
我之前还翻译了freescale测温电路的应用笔记，就在本坛，那里也有校准，更牛叉的是，他用差分形式获得最 ...

求freescale测温电路的应用笔记链接

myxiaonia · 发表于 2017-2-16 16:20:35

szxszx 发表于 2017-2-15 08:30
求freescale测温电路的应用笔记链接

在这里

honami520 · 发表于 2017-5-2 10:50:21

laoshiyuan 发表于 2017-5-2 10:47
谢谢lz，刚好我也在研究怎么用pt100呢，只是这个运放贵了点，找找看有没有便宜的代替方案…… ...

便宜的运放好多。其实1-2块钱的肯定就足够用了。但是，为什么要给老板省钱呢？出了问题就是你的责任；做得好是应该的；等你做好了，再去研究降低成本

ayumi8 · 发表于 2017-5-2 14:57:32

这个运放有啥好处要 7-8块钱？你看看 SGM8551 的参数能用吗？这个便宜 AD8551 也很牛但是贵

wkman · 发表于 2017-7-23 15:24:33

用pt100的优势在哪里？？？

wkman · 发表于 2017-7-23 20:49:12

laoshiyuan 发表于 2017-7-23 20:46
温度范围大

范围不大才，精度相对较高，才对，pt100是0～400 度范围，要更大范围要么用PT1000，要么用K电偶、j、cu、之类的（不过精度较差），

winslow49 · 发表于 2017-9-25 18:41:24

sbusr 发表于 2017-1-14 10:08
pt100 pt1000 ntc这些电阻式的温度传感器都是有一定偏差的。惠斯通电桥的分压电阻也是有偏差的。运放和增益 ...

校准的话需要一个标准环境吧，这个能做到吗？

heyangfengyue · 发表于 2017-9-28 22:13:26

1.需要高精度稳定基准电源？

heyangfengyue · 发表于 2017-9-28 22:15:08

2.需要标定；3.用差分的方法，可以不用精准电阻，否则需要！

guoyvv · 发表于 2018-10-22 18:17:36

2.需要标定；3.用差分的方法，可以不用精准电阻，否则需要！

mypc16888 · 发表于 2018-10-27 06:58:31

这种方式和ds18b20这类的有啥区别啊

zbx6020 · 发表于 2018-10-27 07:54:34

mark温度测量

fengyunyu · 发表于 2020-8-12 11:03:50

honami520 发表于 2017-1-14 11:38
这个运放是仪表放大器。单电阻决定放大倍数。淘宝上面买的零售价是7.5

有点贵啊，测温范围要求很宽么？为啥不用i2c接口的lm75之类方案？

honami520 · 发表于 2020-8-12 11:55:52

fengyunyu 发表于 2020-8-12 11:03
有点贵啊，测温范围要求很宽么？为啥不用i2c接口的lm75之类方案？

测温场景不一样。测温范围不一样。

hz_fujian · 发表于 2020-8-12 12:14:13

本帖最后由 hz_fujian 于 2020-8-12 12:16 编辑

精密模拟放大，一个零点，一个放大倍数应能微调修正。再好点在加自动校正（包含零点和满度）。工厂的压力、温度传感器都要求定时标定，不能微调怎么标定？

ronic · 发表于 2020-8-12 13:31:05

PT100 测温，看来可以用一下。

DPS_BBS · 发表于 2021-6-10 13:27:46

基准源用什么呢

renchangbing · 发表于 2021-10-4 11:56:56

本帖最后由 renchangbing 于 2021-10-4 14:15 编辑

最近我也想搞个PT100测温，看了好几个方案，总感觉不妥。看到这个电路，我也大致仿真了下，和楼主算得差不多。

ibmx311 · 发表于 2021-10-4 17:14:09

不就是测电阻吗，按照4线的方法测量不就完事了，先买一个有精度的源表给恒定电流，再用一个3458a测量电压数据然后通过gpib传下来，有精度的事情一直以来都是给闲的难受的人准备的

redroof · 发表于 2021-10-4 17:28:00

ibmx311 发表于 2021-10-4 17:14
不就是测电阻吗，按照4线的方法测量不就完事了，先买一个有精度的源表给恒定电流，再用一个3458a测量电压数 ...

恒流电路自己随便做个即可。要求很低的，只要一个参数就是接不同的负载电阻这个电流值要尽量不变。至于温漂什么的不用管。然后弄个高精度电阻做参考就行了。

tangmin · 发表于 2021-10-5 12:51:21

不错，学习了

zzsczz · 发表于 2021-10-5 13:39:25

szxszx 发表于 2017-2-15 08:30
求freescale测温电路的应用笔记链接

AN4904，不知道是不是

zhq_chd · 发表于 2021-10-7 10:28:35

pt100电路 mark

使用STM32F来测温PT100，最后测到的值和实际有误差，如何分析

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