铂电阻测温电路设计和电阻阻值测量方法

平时经常会遇到一些需要测温的场合，可以用的器件很多，比如ds18b20，dht11这种有源器件，或者热电偶，铂电阻，NTC热敏电阻等无源器件。今天主要分享的是一个网上看到的铂电阻测温的电路 (选型及设计好坏与否不做评论，只分析原理)，电路图如下，画红色圈的是铂电阻：

这个电路的大体思路是类似开尔文式的测电阻法，左侧的运算放大器作为一个恒流源(等效为下图的激励源I)，右侧仪表运算放大器作为一个差分电压测量(等效为下图中的电压表)，测量在固定电流激励下的在铂电阻上产生的压降。

恒流源：

左侧的运算放大器构成一个简易的恒流源。由于存在 负反馈，所以虚短虚断成立。由于虚短，反相输入端电压等于同相输入端电压等于2.5V。由于虚断，没有电流流过运算放大器输入端，所以 电流按照绿色路径流动，所以流过铂电阻的电流为0.1mA，即运算放大器为铂电阻提供一个 0.1mA的电流激励，转化为电压给后级的差分放大 。

差分放大：

差分放大采用了ADI的 仪表放大器AD623 ，具有高输入阻抗，增益可设，图中设定的增益为20倍。
假如铂电阻阻值为100Ω，那么在0.1mA的电流源激励下，铂电阻两端产生的压降0.1mA*100Ω=10mV，然后再经过AD623差分放大20倍，输出电压为200mV。

然后再通过R65和C51的RC低通滤波器后给单片机的ADC去采集。单片机ADC采到电压后，再反推铂电阻阻值，从而计算环境温度。

AD623功能框图，及增益计算公式。

开尔文测电阻法 (又称四线法测电阻，台式万用表一般都有)相比于常规的二线法测电阻的好处在于 可以将引线上的线上电阻(图中的红圈)去掉，以提高测量精度。 当然，在测量小电阻的情况下，如果想要获得更精准的测试数据，那么相应的就 要提高激励源的电流 ，从而得到更好的测试数据。