LTspice仿真:差分放大电路,仪用放大电路,三线制PT100测温电路
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一、差分放大电路

通过差分放大电路可以对电压差值进行放大,其计算公式如下:

以2V直流电压源作为输入的仿真测试结果如下:

二、仪用放大电路
经典的三运放仪用放大电路如下图所示:

在LTspice中搭建的电路如下图所示:

以2V直流电压源作为输入的仿真测试结果如下:

三、三线制PT100的测温电路
PT100作为热敏电阻,主要成分为铂,其工作原理也是基于铂电阻的温度特性:当温度为0℃时其电阻为100Ω,而铂材料的电阻随温度变化而变化,且变化规律近似为线性(温度每变化1℃,阻值变化约为0.385Ω),因此可以通过测量PT100的电阻值而计算出所处环境的温度
在实际工业使用过程中,当被测温点远离测量仪表所处的控制室时,PT100传感器的导线会较长,而导线所产生的电阻将引起测量误差,因此采用三线制来消除导线引入的误差。在三线制接法中,通过使用三根导线,其中有两根专门用于电流传输,使得测量的电压降仅受温度传感器的电阻影响。电流源的两根线可以平衡掉导线电阻引起的误差,从而只测量到传感器本身的电阻。
在实际运用中,需要恒流源来作为输入。对作为电阻元件的PT100而言,通电后不可避免会产生自热效应,从而引起自热误差,因此测量电流最好小于1mA。
LTspice中没有PT100的模型,因此我们可以导入滑动变阻器的仿真模型,然后靠计算公式自动得到不同阻值的PT100的仿真结果。
然后我们就可以利用差分放大电路来对电压值进行放大,搭建PT100的测温电路了。
具体的电路连接和计算公式如下图所示。

上图中在最后增加了滤波电路以保证输出电压的稳定。
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