消毒柜微电脑控制器
图3.3-2 电桥电路
铂热电阻与温度之间的关系近似线性关系如下：
在－200℃～ 0℃范围，温度为t℃时的阻值Rt的表达式为:
Rt?R0[1?At?Bt?A(t?100)t]
23 (3.3-1)
在温度为0℃～ 650℃范围内：
Rt?R0(1?At?Bt2) (3.3-2) 式中的分度常数为：
A＝3.96847×10?3（１/℃） ,Ｂ＝－5.847×10?7（１/℃）,Ｃ＝－422×10?12（１/℃）
R0是在
0℃时阻值为100Ω。下面列出铂热电阻在0℃～ 100℃时的电
阻值：
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消毒柜微电脑控制器 表3.3-1 铂热电阻与温度之间的关系表
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 103.5 107.4 111.3 115.2 119.0 122.9 126.7 130.5 134.3 138.1 0℃ 100.0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 103.9 107.8 111.7 115.5 119.4 123.2 127.1 130.9 134.7 100.4 100.8 101.2 104.3 104.7 105.1 108.2 108.6 109.0 112.1 112.4 112.8 115.9 116.3 116.7 119.8 120.2 120.5 123.6 124.0 124.4 127.5 127.8 128.2 131.3 131.7 132.0 135.1 135.5 135.8 101.6 102.0 105.5 105.8 109.3 109.7 113.2 113.6 117.1 117.5 120.9 121.3 124.8 125.2 128.6 129.0 132.4 132.8 136.2 136.6 102.3 102.7 103.1 106.2 106.6 107.0 110.1 110.5 110.9 114.0 114.4 114.8 117.9 118.2 118.6 121.7 122.1 122.5 125.5 125.9 126.3 129.4 129.7 130.1 133.2 133.6 133.9 137.0 137.4 137.7 100 138.5
电桥计算：
UA?RtR2?RtVDD UB?R0R1?R0VDD
?U?UA?UB?(RtR2?Rt?R0R1?R0)VDD (3.3-3)
设R1?R2 Rt?R0??R （R0为100Ω）
?U?(R0??RR1?R0??R?R0R1?R0)?VDD (3.3-4)
当T=0℃时，Rt?R0 即?R?0，电桥处于平衡
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消毒柜微电脑控制器 ?U?(R0R1?R0?R0R1?R0)?VDD?0 (3.3-5)
Ｔ＞０℃时 ∵?R＜＜R1?R0
R??R∴?U?(0?R1?R0?R0R1?R0)?VDD?(?RR1?R0)?VDD (3.3-6)
取T=100℃时，Rt=138.5Ω，R1?R2=10K，R0=100Ω，VDD =
12V
?U?138.5?10010?10?1003?12?0.0457v
(3.3-7)
所以，当温度T变化在0～100℃时，△U的变化范围是 0～45.7mV。 三运放结构的测量放大器由两级组成，两个对称的同相放大器构成第一级，第二级为差动放大器—减法器，如图3.3-3所示。
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图3.3-3 测量放大电路
设加在运放A1同相端的输入电压为V1，加在运放A2同相端的输入电压为V2，若A1、A2、A3都是理想运放，则V1=V4, V2=V5
IG?V4?V5RG?V1?V2RG (3.3-8)
V3?V4?IG?R1?V1?V1?V2RG?R1 (3.3-9)
V6?V5?IG?R2?V2?V1?V2RG?R2 (3.3-10)
所以，测量放大器第一级的闭环放大倍数为：
Af1?V3?V6V1?V2?(1?R1?R2RG) (3.3-11)
整个放大器的输出电压为： VO?V6[R7R6?R7(1?R5R4)]?V3R5R4 (3.3-12)
为了提高电路的抗共模干扰能力和抑制漂移的影响，应根据上下对称的原则选择电阻，若取R1=R2，R4=R6，R5=R7，则输出电压为：
VO?(R5R4)(V6?V3)??(1?2R1RG)(R5R4)(V1?V2)??R5R4(V3?V6)
（3.3-13）
第二级的闭环放大倍数：
Af2?VOV3?V6??R5R4 （3.3-14）
整个放大器的闭环放大倍数为：
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消毒柜微电脑控制器 Af?VOV1?V2??(1?2R1R5)RGR4 （3.3-15）
若取Rk=R5=R6=R7，则Vo=V6-V3，Af2=-1
Af??(1?2R1RG) （3.3-16）
由上可看出，改变电阻RG的大小，可方便的调节放大器的增益，在集成化的测量放大器中，RG是外接电阻，用户可根据整机的增益要求来选择RG的大小。
此外，由上述推导可见，输出电压Vo与输入电压的差值是正比，所以在共模电压作用下，输出电压Vo为0，这是因共模电压作用在RG的两端不会产生电位差，故RG上不存在共模分量对应的电流，也就不会它的输出,即使共模输入电压发生了变化，也不会引起输出。因此，测量放大器具有比较高的共模抑制能力，通常选取R1=R2，其目的是为了抵消A1和A2本身共模抑制比不等造成的误差和克服失调参数及其漂移的影响。
然而，对高流共模电压，一般接法的测量放大器不能完全抑制，在实际应用中，常采用驱动屏蔽技术来克服高流共模电压的影响。
3.4 数模转换电路和温度控制电路
数模转换电路是以ADC0809为核心的A/D转换电路，如图3.4-1所示。
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