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胡乱想了一个PT100的测温电路,大家给点建议

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出0入89汤圆

发表于 2019-4-12 13:06:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
pt100假设是3线制接法,只是自己想想,先抛出来,听听大家意见

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阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

如果想吃一顿饺子,就得从冰箱里取出肉,剁馅儿,倒面粉、揉面、醒面,擀成皮儿,下锅……
一整个繁琐流程,就是为了出锅时那一嘴滚烫流油的热饺子。

如果这个过程,禁不住饿,零食下肚了,饺子出锅时也就不香了……《非诚勿扰3》

出0入0汤圆

发表于 2019-4-12 14:18:27 | 显示全部楼层
去看下ADI的专用芯片就知道了

出0入0汤圆

发表于 2019-4-12 14:21:27 | 显示全部楼层
15mA电流太大了,引起PT100发热

出0入0汤圆

发表于 2019-4-12 14:54:06 | 显示全部楼层
不合适,模拟开关有内阻的,且不能做到完全一致,你那100欧的精密电阻就废了。

出0入42汤圆

发表于 2019-4-12 15:45:10 | 显示全部楼层
1mA, 把100欧精密串在地和几个PT100结点之间

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-12 17:00:14 | 显示全部楼层
smartmeter 发表于 2019-4-12 14:21
15mA电流太大了,引起PT100发热

你仔细看看,不会一直有电流,所以不存在一直发热的情况

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-12 17:01:08 | 显示全部楼层
albert_w 发表于 2019-4-12 15:45
1mA, 把100欧精密串在地和几个PT100结点之间

4051会控制每个pt100的导通时间,时间很短,不会发热

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-12 17:01:35 | 显示全部楼层
wuha 发表于 2019-4-12 14:54
不合适,模拟开关有内阻的,且不能做到完全一致,你那100欧的精密电阻就废了。 ...

你仔细看看,和内阻没有关系

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-12 17:02:02 | 显示全部楼层
gliet_su 发表于 2019-4-12 14:18
去看下ADI的专用芯片就知道了

先谈谈这个电路为什么不行

出0入0汤圆

发表于 2019-4-12 17:14:41 | 显示全部楼层
PT100一般不都是3根线的嘛?楼主这个电路是测2个PT100?

出0入0汤圆

发表于 2019-4-12 17:18:26 | 显示全部楼层
同意3楼的看法,15mA确实太大了,一般50uA就可以了

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-12 18:27:34 来自手机 | 显示全部楼层
shi.zhang 发表于 2019-4-12 17:18
同意3楼的看法,15mA确实太大了,一般50uA就可以了

好像要求小于5毫安,但这个电路其实远远达不到15毫安

出0入0汤圆

发表于 2019-4-12 21:45:18 | 显示全部楼层
1. 15ma 太大了,探头发热会影响,
2. 可以选择cs1180 类似的芯片进行采集。

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-12 21:46:49 | 显示全部楼层
shi.zhang 发表于 2019-4-12 17:14
PT100一般不都是3根线的嘛?楼主这个电路是测2个PT100?

是两路,因为分时,每路的平均电流实际上是1毫安

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-12 21:49:07 | 显示全部楼层
x271818587 发表于 2019-4-12 21:45
1. 15ma 太大了,探头发热会影响,
2. 可以选择cs1180 类似的芯片进行采集。

刚才已经说了,假设每一路,每秒控制的导通时间是100毫秒,你觉得还会发热吗?

出10入120汤圆

发表于 2019-4-13 06:36:43 来自手机 | 显示全部楼层
电路可用,但计算太麻烦了,每路都要计算线电阻。

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 06:53:54 来自手机 | 显示全部楼层
makesoft 发表于 2019-4-13 06:36
电路可用,但计算太麻烦了,每路都要计算线电阻。

不需要,你仔细看看

出0入0汤圆

发表于 2019-4-13 09:01:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 x271818587 于 2019-4-13 09:08 编辑
youkebing 发表于 2019-4-12 21:49
刚才已经说了,假设每一路,每秒控制的导通时间是100毫秒,你觉得还会发热吗? ...


时间短也不建议啊,我们做过3路pt采样,1MA都是。 uA 都可以,给你一个我们之前的图吧

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出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 09:08:40 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 youkebing 于 2019-4-13 09:43 编辑

没看明白怎么去线电阻

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 09:42:37 来自手机 | 显示全部楼层
x271818587 发表于 2019-4-13 09:01
时间短也不建议啊,我们做过3路pt采样,1MA都是。 uA 都可以,给你一个我们之前的图吧
...

能把这个电路仔细讲解一下吗?

出0入0汤圆

发表于 2019-4-13 10:14:09 | 显示全部楼层
youkebing 发表于 2019-4-12 17:01
你仔细看看,和内阻没有关系

嗯,之前看错了,没看到你ADC接到开关后端了。这样看确实可行,可以通过精密电阻算出电流源,然后通过2个AD采集去掉线电阻,最后算出PT100的电阻。

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 10:34:31 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 youkebing 于 2019-4-13 10:36 编辑
wuha 发表于 2019-4-13 10:14
嗯,之前看错了,没看到你ADC接到开关后端了。这样看确实可行,可以通过精密电阻算出电流源,然后通过2个 ...


因为每次测量才给电阻供电,这个时间可以控制的很小,即使测量电流大,理论上也不会发热,电流源不需要精确,只需要相对稳定就可以了

出0入0汤圆

发表于 2019-4-13 11:15:52 | 显示全部楼层
youkebing 发表于 2019-4-12 21:46
是两路,因为分时,每路的平均电流实际上是1毫安

两路pt100封装在一起?

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 11:26:49 来自手机 | 显示全部楼层
zaldy30 发表于 2019-4-13 11:15
两路pt100封装在一起?

仅仅画了两路说明问题,画18路也行啊

出1310入193汤圆

发表于 2019-4-13 12:52:27 | 显示全部楼层
蛮新颖的电路,模拟开关内阻稳定的情况下,12位的ad可以保证采集精度.很好的创意

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 12:57:45 来自手机 | 显示全部楼层
lb0857 发表于 2019-4-13 12:52
蛮新颖的电路,模拟开关内阻稳定的情况下,12位的ad可以保证采集精度.很好的创意 ...

和内阻没有关系,你仔细看看上面的回复

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 13:30:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 youkebing 于 2019-4-13 13:36 编辑

不好意思,恒流源引脚画错了,重新更新一下,抱歉

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出0入8汤圆

发表于 2019-4-13 13:48:36 来自手机 | 显示全部楼层
用电桥是比较好的方法,你要求精度多少?如果在1℃,用这个电路就比较好,两线指就可以,但是电流不要搞太大,5ma以下比较合适

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 13:52:35 | 显示全部楼层
mtswz.213 发表于 2019-4-13 13:48
用电桥是比较好的方法,你要求精度多少?如果在1℃,用这个电路就比较好,两线指就可以,但是电流不要搞太 ...

先提提意见,我这个电路有无问题,如有问题,问题点在哪里?说的太笼统,我就没法回答了

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 13:55:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 youkebing 于 2019-4-13 14:06 编辑

这个电路实际使用的时候,选用的切换开关的导通电阻尽量小一点,如果太大,势必对恒流源提出了要求(可能需要较高电压实现的恒流源),如果导通电阻相对较小,做起恒流源来也相对更容易一点,这里也没有规定必须要使用4051,你只要按你的需要选择相对和里的模拟开关就可以了,有很多型号的可与选择,也很容易找到相对多的导通电阻小的模拟开关(比如最大值在100欧以下,或者更好的10欧一下都可以)

出0入0汤圆

发表于 2019-4-13 17:03:18 | 显示全部楼层
youkebing 发表于 2019-4-12 21:46
是两路,因为分时,每路的平均电流实际上是1毫安

哦,这样子其实你很难测准的,PT100上的线电阻你都没有去处理呀,如果最后你都调的不错,温度误差估计会在±2°左右吧。建议做3线的热电阻,2线真的测不准。

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-13 17:49:31 | 显示全部楼层
shi.zhang 发表于 2019-4-13 17:03
哦,这样子其实你很难测准的,PT100上的线电阻你都没有去处理呀,如果最后你都调的不错,温度误差估计会 ...

你看看,这个可是3线的

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-15 10:46:23 | 显示全部楼层
恒流源问题在27楼已经更正,请大家多提意见啊

出300入477汤圆

发表于 2019-4-15 11:33:15 来自手机 | 显示全部楼层
youkebing 发表于 2019-4-15 10:46
恒流源问题在27楼已经更正,请大家多提意见啊

原理没问题了,但是要个好点AD,至少16位吧。
电流按规定不能超过1mA。
不要指望用超短时间加大电流。因为要对付50hz市电,你的采样周期不能太短,必须是50的倍数。很多AD为了同时对付60hz,都是用100ms的采样周期呢。

出0入0汤圆

发表于 2019-4-15 11:50:12 | 显示全部楼层
ADI有现成的芯片,可以参考一下

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-15 12:24:43 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2019-4-15 11:33
原理没问题了,但是要个好点AD,至少16位吧。
电流按规定不能超过1mA。
不要指望用超短时间加大电流。因 ...

如果一直通电,不应该超过1毫安,如果电流大自身会发热,现在假设每路的导通时间很短,那么电流大应该也是可以的

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-15 12:25:23 | 显示全部楼层
anyanggcmy 发表于 2019-4-15 11:50
ADI有现成的芯片,可以参考一下

现成的芯片肯定很贵啊

出0入0汤圆

发表于 2019-4-15 14:38:58 | 显示全部楼层
youkebing 发表于 2019-4-15 12:25
现成的芯片肯定很贵啊

那看你要求的成本是多少,要达到的指标是多少。

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-15 15:24:19 | 显示全部楼层
anyanggcmy 发表于 2019-4-15 14:38
那看你要求的成本是多少,要达到的指标是多少。

好吧,本来想让大家看看这个图有没有问题的,没有要做这个的计划,我只是希望与大家讨论一下而已。ad的芯片肯定是好的,这个我也没啥意见。

出300入477汤圆

发表于 2019-4-16 09:46:32 | 显示全部楼层
youkebing 发表于 2019-4-15 15:24
好吧,本来想让大家看看这个图有没有问题的,没有要做这个的计划,我只是希望与大家讨论一下而已。ad的芯 ...

这样没问题。恒流源电流用小一点,测量输入端加模拟开关,接到一个高位AD,就是正确的多通道三线PT100做法。
每一路PT100需要3个模拟开关,一个切换恒流源输出,另外两个测两根线电压。

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-16 10:53:52 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2019-4-16 09:46
这样没问题。恒流源电流用小一点,测量输入端加模拟开关,接到一个高位AD,就是正确的多通道三线PT100做 ...

您这种电路效果应该很好,但是如果恒流源小,那么势必需要运放(当然现在很多ad都自带了运放),这样成本,电路都稍微复杂了,所以我的想法是在要求不是那么高的情况下,利用stm32的12位ad,因为是stm32带的是多路ad输入,这样也不需要太多的电子开关。当然如果分析下来即使每路保持通电的时间很短,不能保证他不发热,那么我这个方案效果就不会好了,使用价值也就大打折扣了

出300入477汤圆

发表于 2019-4-16 11:03:11 | 显示全部楼层
youkebing 发表于 2019-4-16 10:53
您这种电路效果应该很好,但是如果恒流源小,那么势必需要运放(当然现在很多ad都自带了运放),这样成本 ...

发热是I2R,跟电流平方成正比。
规定值1mA,你用15mA就是225倍了!
而采样积分时间是有下限的,比如你用50Hz的一个周期,也就是20ms(这是最短的可行的采样时间了,如果不能抗50Hz市电干扰,根本无法在实际环境中使用)
平均到1秒钟,225倍/50还是超了5倍
我实际做的连1mA都嫌大,一般是用0.5mA驱动电流的。要知道越便宜的PT探头,体积越小,所以自发热越大~


出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-16 11:36:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 youkebing 于 2019-4-16 11:37 编辑
redroof 发表于 2019-4-16 11:03
发热是I2R,跟电流平方成正比。
规定值1mA,你用15mA就是225倍了!
而采样积分时间是有下限的,比如你用5 ...


您说的没错,发热其实是时间和功率的累计,如果功率较大,但时间很短,那么发热不会很明显,就像我们的遥控器,占空比很小,功率很大,但是管子不会有问题,我测试过,长久通电,即使功率不是特别大也是烧掉过的,另外,关于50赫兹的问题,这个我的确不太了解,这个应该和发热没有关系,温度属于大惯性的型号,过快的响应可能没有那么必要。我们一般建议驱动电流不要超过1ma,这一般是不会错的,但是这是建立在一个前提,就是长久通电的情况下的

出0入0汤圆

发表于 2019-4-16 17:54:16 | 显示全部楼层
youkebing 发表于 2019-4-16 11:36
您说的没错,发热其实是时间和功率的累计,如果功率较大,但时间很短,那么发热不会很明显,就像我们的遥 ...

电流小了,产生的电压也就小了,你最起码要把这个电压值放大到stm32 AD 的量程内,一般也得是3.3v 这样你肯定要增加运放,这样的话电路越来越复杂,就没有你想像的那么简单了

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-4-16 18:35:40 来自手机 | 显示全部楼层
请教一下,做好了,,如何判断指标是否好

出10入0汤圆

发表于 2019-10-8 16:22:49 | 显示全部楼层
很好的思路。

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-10-8 16:30:49 | 显示全部楼层

也可能是驱动电流大了,如果测试下来发现驱动电流大不好,那么可以换个带放大倍数的ad+在加个4051应该也可以,这个图仅仅是提供一个思路,我只是瞎想的。

出0入0汤圆

发表于 2019-10-9 11:22:11 | 显示全部楼层
youkebing 发表于 2019-10-8 16:30
也可能是驱动电流大了,如果测试下来发现驱动电流大不好,那么可以换个带放大倍数的ad+在加个4051应该也 ...

楼主这个想法提出了这么久,不知道实际验证过了么?

出0入89汤圆

 楼主| 发表于 2019-10-9 12:20:59 | 显示全部楼层
墨逸、 发表于 2019-10-9 11:22
楼主这个想法提出了这么久,不知道实际验证过了么?

的确没有验证过,现在没这个条件,很久不搞工控了

出0入0汤圆

发表于 2020-1-13 01:14:59 来自手机 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2019-4-16 09:46
这样没问题。恒流源电流用小一点,测量输入端加模拟开关,接到一个高位AD,就是正确的多通道三线PT100做 ...

大佬你好,能不能贴出个多路测温的图,精度0.1℃,客户提出三路需求,推荐下AD的片子,向前辈学习

出0入0汤圆

发表于 2020-1-13 08:44:25 | 显示全部楼层
将精密电阻R串到PT100,用恒流源I*R精密电阻做ADC的参考电压Vref.
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