单片机温度传感器电路（温度传感器电路设计分享）

单片机温度传感器电路（温度传感器电路设计分享）在简化计算时，可设R6=R7，C7=C8。对于信号输出接口端，也可增加LC电路，提高电路可靠性。如果信号输出是到分离的主控板的支路上，可增加下图的二阶低通滤波电路，具体滤波截止频率为：其中需满足：R23/R21=R26/R22，且R5=R8。关于电阻值选取应注意不能太小，至少要在10k级以上。放大倍数的设计应考虑输入小信号电压范围和运放的工作电压，保证输出电压不失真。运放输出电压送到单片机的AD口，实现温度测量。如电路板环境复杂，为提高信号质量，对于PT100两端电压输出支路，可增加下图RC滤波环节，具体滤波截止频率由下图R3、C5决定，即公式：此处运放为缓冲器，利用了运放的输入高阻，虚断特性

PT100型温度传感器，具有精度高，测量温度范围宽，抗震性好等优点。温度测量范围为-200℃--850℃。PT100传感器为正温度系数热敏电阻传感器，在家电领域主要用于大功率的电机绕组的测温等场合。

PT100阻值随温度变化成曲线关系，近似情况下可用线性进行拟合。对于PT100，在100℃范围内电阻随温度的变化量大致近似成0.4Ω/℃。例如：要求测量范围为0~200℃，输出电压范围为0.6~3V，则可根据y=kx b进行线性拟合。硬件实现涉及到放大电路。PT100的检测涉及到恒流源电路。为提高系统抗干扰能力和可靠性，涉及到滤波电路。由于电路设计原理为线性拟合，故存在精度误差，对于高精度要求的场合可通过软件进行补偿。

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恒流源电路

芯片U5 TL431提供基准电压2.5V，运放正端通过电阻R36、R37分压得到恒流源基准电压2.4V，具体基准电压可根据要求设计选取电阻值。若单独作为基准电压输出，可接一级电压跟随器再输出，如上图。恒流源基准源也可用其他电路替代，本设计中芯片U5也可选用同等规格的其他芯片。由于运放虚短特性，R19两端压降固定为2.4V，所以流经PT100的电流为恒定1mA。流经PT100电流不要超过1mA，以免影响测量精度。本电路为PT100提供1mA的恒定电流，通过检测PT100两端的压差，实现温度检测。

本设计中，使用PT100为两线制类型。使用时，PT100通过外接连线连接到板上PT100端子。对于PT100连接线材质和线长，应视情况评估其对测量误差的影响。对于基准电压源节点可视情况增加滤波电容（推荐使用钽电容），提高可靠性。

PT100上输出的电压经过以下放大电路：

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运放电路

上图为仪表放大电路，该电路对PT100上输出的小信号进行放大处理。在对PT100两端压差信号进行放大的同时也抑制了PT100两端共模干扰。输出电压为：

其中需满足：R23/R21=R26/R22，且R5=R8。关于电阻值选取应注意不能太小，至少要在10k级以上。放大倍数的设计应考虑输入小信号电压范围和运放的工作电压，保证输出电压不失真。运放输出电压送到单片机的AD口，实现温度测量。

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如电路板环境复杂，为提高信号质量，对于PT100两端电压输出支路，可增加下图RC滤波环节，具体滤波截止频率由下图R3、C5决定，即公式：

此处运放为缓冲器，利用了运放的输入高阻，虚断特性

如果信号输出是到分离的主控板的支路上，可增加下图的二阶低通滤波电路，具体滤波截止频率为：

在简化计算时，可设R6=R7，C7=C8。对于信号输出接口端，也可增加LC电路，提高电路可靠性。

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