如何设计一款采集处理电路？设计时要考虑什么问题？

以下内容中，小编将基于PT100传感器设计一款采集处理电路，希望本文能帮您增进对采集处理电路的了解，和小编一起来看看吧。

一、PT100传感器

pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。

二、差分运放与PT100传感器采集处理电路设计

PT100之所以应用很广泛，不仅仅是因为测温范围比较宽宽更因为它的线性度非常好，也就是温度每升高一度，其电阻升高的值基本一致，约0.38-0.39欧姆对应1度，通过惠斯通电桥可以测量某个桥臂电阻的变化情况，那么本方案就利用电桥来设计PT100的温度采集方案。由于电桥出来的信号是查分信号且信号较小，所以要通过差分运放将其放大后再送入单片机进行AD采集，本方案选用AD623作为差分运放芯片，这是一颗轨到轨的运放，即能输出的最大电压为供电电压。

做方案时要考虑如下几个问题： A.  测温范围是多少，这决定了其他三个电阻的阻值该如何选取； B.  运放、单片机的供电电压是多少，这决定了运放的放大倍数如何设计，即最大输出不能超过单片机的AD参考电压； 本方案的测温范围为0-200℃，单片机供电电压为3.3V，设计电路图如下：

通过电路图可以看出如下几个问题： A.  运放的增益电阻R51为3.3K，即放大倍数为G=（1+100/3.3）=31.3，具体详情可参考AD623的数据手册； B.  电阻R2=82Ω，即当PT100也为82Ω时，电桥平衡，差分电压为0； C.  运放能输出的最大电压为3.3V，放大倍数为31.3倍，所以最大的输入电压为3300/31.3=105.4mV，R5两端的电压为固定值V2=2.5×2000/2082=2401.5mV，那么R4两端能输出电压为（2401.5-105.4）mV=2296.1mV，即R1最大为（5000/2.296）-2000=177.7Ω；   通过以上计算即可得出，R1的变化范围为(82-177.7)Ω，即测温范围为(-43~205)摄氏度，满足测温范围为(0-200)℃的要求。   电路设计完成后，就可以变成写程序实现温度的采集了。 附温度-电阻对应表：

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