使用RTD或熱敏電阻進(jìn)行溫度測(cè)量實(shí)際上是電阻的測(cè)量。RTD和熱敏電阻的電阻隨溫度變化。一旦測(cè)量了探頭的電阻，并假設(shè)電阻與溫度的函數(shù)是已知的，就可以計(jì)算探頭的溫度。該功能由溫度探頭制造商提供，也可以通過(guò)表征獲得。所以，這是困難的部分，剩下的就是測(cè)量探頭的電阻......準(zhǔn)確。

LTC2983 執(zhí)行比率式檢測(cè)的電阻測(cè)量。原則上，已知電阻R意義用作“量尺”，其中未知電阻RT，被測(cè)量探頭。因此，“量尺”的精度直接影響R。T測(cè)量，以及溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性。顯而易見的方法是使用最好的，“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，閃亮的“衡量標(biāo)準(zhǔn)”。如果存在這樣的一個(gè)，它很可能非常昂貴......已經(jīng)存在的精密電阻器價(jià)格昂貴，即使它們并不完美。

因此，需要考慮一個(gè)權(quán)衡：不完美的R導(dǎo)致多少誤差意義我的系統(tǒng)可以容忍嗎？通常，可以容忍的錯(cuò)誤越多，“光澤”越小，R意義可以使用。

但是，R 如何意義準(zhǔn)確性或缺乏準(zhǔn)確性會(huì)導(dǎo)致整體系統(tǒng)誤差？以下處理旨在幫助解決此問(wèn)題。

LTC2983 計(jì)算電阻 RTRTD探頭的比率測(cè)量：電流IS被推入一堆電阻器 R意義和 RT、電壓 V1和 V2同時(shí)在電阻兩端檢測(cè)，如圖1所示。

圖1.RTD 測(cè)量期間的 LTC2983 等效電路。

表示電流 IS就電壓V而言1和 V2和電阻 R意義和 RT，操作表達(dá)式會(huì)得到：

（1） 中的計(jì)算由 LTC2983 自動(dòng)執(zhí)行。然后使用內(nèi)部存儲(chǔ)的查找表 （LUT） 來(lái)轉(zhuǎn)換 RT到溫度讀數(shù)，T。

為了評(píng)估電阻容差對(duì)溫度測(cè)量的影響，表示V1和 V2就 I 和 R 而言。此外，假設(shè) RTD 探針的行為是理想的，并且 R意義電阻器與其標(biāo)稱值的偏差分?jǐn)?shù)ε：

其中：

R0是 RTD 探頭在 0°C 時(shí)的電阻 α 是 RTD 探頭的溫度系數(shù) T 是 RTD 探頭

的溫度，單位為 °C

R意義是 R 的標(biāo)稱值意義連接到LTC2983

R的電阻器SENSE_REG是 R 的編程值意義電阻器進(jìn)入LTC2983配置寄存器

ε即R意義電阻誤差。

通常，設(shè)計(jì)器設(shè)置 R意義和 RSENSE_REG要平等。然后通過(guò)使用泰勒級(jí)數(shù)展開：

（4） 中的表達(dá)式給出 RT作為溫度和檢測(cè)電阻誤差ε的函數(shù)。但典型的系統(tǒng)規(guī)格以溫度表示精度。因此，要轉(zhuǎn)換RT至由 LTC2983 測(cè)量的溫度，TM，使用 RTD 特性的線性近似：

表達(dá)式 （6） 支持一種系統(tǒng)方法來(lái)權(quán)衡系統(tǒng)規(guī)格 TE，而不是組件規(guī)格，ε。

例

考慮一個(gè)系統(tǒng)，其所需溫度誤差界限為0.25°C。 該系統(tǒng)使用PT-1000 RTD探頭作為溫度傳感器，溫度測(cè)量范圍為0°C至150°C。 RTD 通過(guò)長(zhǎng)引線連接至 LTC2983。R型意義與 LTC2983 位于同一外殼中，并且該外殼內(nèi)的溫度永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò) 50°C。

簡(jiǎn)而言之，系統(tǒng)溫度讀出誤差受以下因素限制：

PT-1000探頭的標(biāo)稱電阻為1kΩ，其溫度系數(shù)α=0.00385Ω/Ω°C。 RTD的最高溫度為T = 150°C。 將這些值代入（8）得到最大允許檢測(cè)電阻誤差：

容差和 TCR 規(guī)格由電阻器制造商提供。ΔT是電阻器工作溫度與標(biāo)稱值的偏差?？紤]具有以下規(guī)格的 VISHAY 箔 S 系列電阻器：

R名義= 1000Ω

容差 = ±0.005%

TCR = ±2ppm/°C

數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定了25°C時(shí)的電阻標(biāo)稱值。 因此，檢測(cè)電阻在外殼中時(shí)與標(biāo)稱溫度的偏差最多為25°C。則分?jǐn)?shù)檢測(cè)電阻誤差最多為：

（12）中的結(jié)果只是重述（11）中的結(jié)果，但就絕對(duì)溫度誤差而言。因?yàn)檫x擇了 R意義在 0.25°C 的目標(biāo)溫度誤差范圍內(nèi)產(chǎn)生良好的結(jié)果，公差和/或 TCR 規(guī)格可以放寬，這表明 R 的組件成本更低

審核編輯：郭婷