分享一種電阻測溫電路中檢測電阻阻值的方法

平時經常會遇到一些需要測溫的場合，可以用的器件很多，比如ds18b20，dht11這種有源器件，或者熱電偶，鉑電阻，NTC熱敏電阻等無源器件。今天主要分享的是一個網上看到的鉑電阻測溫的電路（選型及設計好壞與否不做評論，只分析原理），電路圖如下，畫紅色圈的是鉑電阻：

這個電路的大體思路是類似開爾文式的測電阻法，左側的運算放大器作為一個恒流源（等效為下圖的激勵源I），右側儀表運算放大器作為一個差分電壓測量（等效為下圖中的電壓表），測量在固定電流激勵下的在鉑電阻上產生的壓降。

恒流源：

左側的運算放大器構成一個簡易的恒流源。由于存在負反饋，所以虛短虛斷成立。由于虛短，反相輸入端電壓等于同相輸入端電壓等于2.5V。由于虛斷，沒有電流流過運算放大器輸入端，所以電流按照綠色路徑流動，所以流過鉑電阻的電流為0.1mA，即運算放大器為鉑電阻提供一個0.1mA的電流激勵，轉化為電壓給后級的差分放大。

差分放大：

差分放大采用了ADI的儀表放大器AD623，具有高輸入阻抗，增益可設，圖中設定的增益為20倍。假如鉑電阻阻值為100Ω，那么在0.1mA的電流源激勵下，鉑電阻兩端產生的壓降為0.1mA*100Ω=10mV，然后再經過AD623差分放大20倍，輸出電壓為200mV。然后再通過R65和C51的RC低通濾波器后給單片機的ADC去采集。單片機ADC采到電壓后，再反推鉑電阻阻值，從而計算環境溫度。

AD623功能框圖，及增益計算公式。

開爾文測電阻法（又稱四線法測電阻，臺式萬用表一般都有）相比于常規的二線法測電阻的好處在于可以將引線上的線上電阻（圖中的紅圈）去掉，以提高測量精度。當然，在測量小電阻的情況下，如果想要獲得更精準的測試數據，那么相應的就要提高激勵源的電流，從而得到更好的測試數據。

審核編輯：劉清