1原理及方法
1.1电路的工作原理
如1所示。由1中看出,由运算放大器U8和三极管T1组成的恒流源其输出电流I进入多路开关U1的公共输入端。铂电阻Rt1的测量使用X0、X1、X2通道,铂电阻Rt2的测量使用X3、X4、X5通道。为了提高仪表抗共模干扰的能力、克服多路开关导通电阻不一致对测量的影响,采用三个运放U5、U6、U7组成的差动输入放大器
,其放大倍数为K.U9和U10组成电压/频率转换器其转换系数为K1。当单片机发出选通信号选通X0通道时,恒流源的电流I经过多路开关U1、1端导线线路电阻R1、2端导线线路电阻R1、标准电阻Rs1、多路开关U4及电阻R26到地,另外,1端、2端又通过Rs1、多路开关U2、U3与差动放大器相连,把1、2两端及Rs1电阻上的电压信号送入差动放大器进行放大,放大后的电压信号经电压/频率转换器转换为相应的频率信号,由单片机测量其频率。由于放大器的输入阻抗很高,通过多路开关U2、U3流向放大器的电流为零,固不会在多路开关导通电阻上产生压降。这样,即使多路开关各个通道的导通电阻不一致,也不会给测量带来影响。虽然多路开关U4的各个通道导通电阻可能不一致,但多路开关的导通电阻和电阻R26上的电压是差动放大器的共模电压,因此也不会对测量产生影响。
2结语
通过上面的讨论看出:应用差值计算和比率计算的方法既消除了放大器零点漂移和连接导线电阻的阻值随温度变化对温度测量的影响,又消除了放大器放大倍数的变化和恒流源电流变化对温度测量的影响。在-200650之间,实测绝对误差不大于0.5。应用此种测量方法的测温仪表已在庄河啤酒厂运行了半年多,效果良好。