#國慶# 三線制PT100變送器測溫電路分析

#國慶#這個三線制PT100變送器測溫電路主要由恒流源電路和差動放大電路兩部分組成。其中恒流源電路主要由電壓基準芯片LM358-2.5和高精度運放KTA2333以及三極管Q1、Q2組成的達林頓管（為了減小Ib）組成。運放KTA2333的輸入失調電壓和失調電流都很小，價錢還很便宜，大概一兩塊錢，還是蠻不錯的芯片：

測溫部分的電路圖原理圖如下所示：

可以看到，上半部分為一個恒流源電路，R2為電流檢測電阻（選取高精度低溫漂），由于運放負反饋成立，所以R2兩端的電壓會等于U2基準源兩端的電壓Ud，并且由于Q1和Q2均處于放大狀態，所以ib會很小很小（ic/β/β），Ib基本忽略不計，所以說流過 R2 的電流即為 Ie=Ud/R2=2.5V/2.7K≈0.926mA。最終PT100的激勵電流為Ic=Ie-Ib≈Ie=0.926mA，電流流向如下所示：

下方的放大器電路為了獲得高增益選擇了一個T型網絡作為反饋，由于R8//R9阻值相對200KΩ和100KΩ來說很小（具體看戴維南等效），所以其輸入輸出傳遞函數如下（可以根據疊加定理去計算）：

又公式由三線法抵消線阻而得RT = (U1-2U2)/I ，這個比較抽象，我畫一下示意圖，下圖中Rwire1~3為接線的線阻，所以說：U1≈I*（PT100+Rwire2+Rwire3）U2≈I*Rwire3由于理想狀態下Rwire1~3是相等的（理想狀態下接線長度，以及接觸阻抗等均相同），所以說RT（PT100）兩端的實際壓降應該為U1-2*U2，即RT = (U1-2U2)/I。