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暖气热表的温度校正


Texas Instruments Incorporated

General Interest

Bruce Trump (TI) (RTD) (Pt)
Figure 1. Resistance of Pt100 RTD versus temperature 1 Pt100 RTD
400

800

°C

350 300

Resistance ( )

1 100Ω RTD

Pt100 0°C Callendar-Van Dusen

250 200 150 100 100 at 0°C
Curvature due to second-order nonlinearity

R0

0°C

100Ω
–3

Pt100

50 0 –100

A = 3.9083 × 10

B = –5.775 × 10–7 T > 0°C C=0 = –4.23225 × 10–12 0.39%/°C 0.38% RTD RTD T < 0°C C

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Temperature (°C)

Pt100 RTD 100°C 1 2 RTD Figure 2. RTD voltage versus temperature RTD

RTD voltage is gradually boosted with increasing excitation current

RTD Voltage

2 0°C Pt100

A RTD

VOUT

RTD resistance with second-order nonlinearity (exaggerated)

RTD RTD

RTD
RTD Temperature

21 Analog Applications Journal 4Q 2011 www.ti.com/aaj High-Performance Analog Products

General Interest

Texas Instruments Incorporated

2 RTD

3 RTD Figure 3. Percentage of RTD error versus temperature
4.0 3.5 3.0

RTD
2.5

Nonlinearity of RTD for 900°C span

Error ( %)

2.0 1.5 1.0

S ? ? 3 RTD 3 +800°C ±0.11% 1/33 200°C 1/150 150 –100°C 900°C 3.7% RTD

Corrected output with nonlinearity peaks at ? and ? scale Zero error at midscale and endpoints

0.5 0.0 –0.5 –100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Temperature (°C)

4 RTD Figure 4. Typical RTD configuration with error compensation

VREF 5V

+

R2 49.13 k R3 60.44 k R1 4.99 k A1 OPA188

4 R1 VREF A1 R2 R3 R4

RTD R5
0?C to 200?C Pt100 100 R4 1k



+

VOUT 0 V at 0°C 5 V at 200°C

R5 106.18 k

TI

OPA188*

TI OPA277

RTD

RTD

VREF

R1

R5

VOUT

VRTD

VREF

R RTD R RTD R RTD R RTD

R5 R5 VOUT R5 R1 R5

R RTD R RTD R RTD R RTD

R1 R1 R1 R5 R1

22 High-Performance Analog Products www.ti.com/aaj 4Q 2011 Analog Applications Journal

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General Interest

Figure 5. Correlation of excitation current to RTD error 5 RTD
16

R5 RTD

14 12

R5 R5 Excel lit/zip/SLYT442 WinZip ? WinZip
?

Percent ( )

10 8 6 4 2 0 0 100 200

Required change in excitation current

http://www.ti.com/

Uncorrected RTD error

300

400

500

600

700

800

RTD_Linearization_ v7.xls

Temperature Measurement Span (°C)

6 RTD Figure 6. Amplifier with three-wire RTD connection

SPICE WinZip TINA-TI? SPICE RTD RTD SPICE RTD 2 5 500°C 2% 50 0°C 8% RTD Pt1000 RTD RTD Pt5000 RTD RTD
0?C to 200?C Pt100 100

VREF 5V

+ R6 4.99 k – RG RG + A1 INA826 REF

R1 4.99 k R7 99.9

R8 801

VOUT 0 V at 0°C 5 V at 200°C

R5 106.18 k

Equal resistance creates common-mode voltage

Resistance creates common-mode voltage

RTD

R5

RTD 6
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1

RTD

TI

XTR105 XTR106 XTR108 XTR112 XTR114 PGA309

RTD

1mA

4 4

20mA 20mA

RTD RTD RTD 100-μA 250-μA

4

20mA 4 4 20mA 20mA Pt1000 RTD Pt5000 RTD

1 h tt p : / / en.wikipedia.org/wiki/Resistance_thermometer 2 SPICE Pt100 RTD 2007 5 28 ENThoma s Kuehl Genius Network:analogZONE:acquisitionZONE http://www.analogzone.com/acqt_052807 . pdf 3 Bruce C. Trump. 1994 3 3 EDN http://www.edn.com/archives/1994/030394/05di5. htm

TI

RTD 1 4 20Ma PGA309 XTR106

w w w. t i . c o m / p r o d u c t / p a r t n u m b e r INA826 OPA277 OPA2188 PGA309 XTR105 XTR106 X T R 1 0 8 X T R 11 2 X T R 11 4 partnumber Excel TINA-TI? www.ti.com/ lit/zip/SLYT442

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TI Worldwide Technical Support Internet
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? 2011 Texas Instruments Incorporated

SLYT437 ZHCT148

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