电阻对差分的影响及铂热电阻

发布时间:2020-10-12 阅读量:1644 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网

导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质,在各种应用领域,采用模拟技术时都需要使用差分放大器电路。例如测量技术,根据其应用的不同,可能需要极高的测量精度。


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为了达到这一精度,尽可能减少典型误差源(例如失调和增益误差,以及噪声、容差和漂移)至关重要。为此,需要使用高精度运算放大器。放大器电路的外部元件选择也同等重要,尤其是电阻,它们应该具有匹配的比值,而不能任意选择。 差分放大器电路中的电阻应仔细选择,其比值应相同 (R2/R1 = R4/R3)。这些比值有任何偏差都将导致不良的共模误差。差分放大器抑制这种共模误差的能力以共模抑制比(CMRR) 来表示。它表示输出电压如何随相同的输入电压(共模电压)而变化。在最佳情况下,输出电压不应该改变,因为它只取决于两个输入电压之间的差值(最大 CMRR);但是,实际使用中情况会有所不同。

 

CMRR 是差分放大器电路的重要特性,通常以 dB 来表示。CMRR 取决于放大器本身以及外部连接的电阻。例如,在放大器电路中,所需增益 G = 1 且使用容差为 1%、匹配精度为 2% 的电阻产生的共模抑制比为or in dB 在 34 dB时,CMRRR 相对较低。在这种情况下,即使放大器具有非常好的 CMRR,也无法实现高精度,因为链路的精度总是取决于其精度最差的环节。因此,对于精密的测量电路而言,必须非常精确地选择电阻。

 

铂热电阻具有良好的长期稳定性和精度,铂热电阻在与后级电路搭配使用时, 关注好它的标称电阻、温度系数、精度等级三个基本参数,我们可以决定铂热电阻的选型,尽可能少的引入额外电路误差,搭建精准的测温电路。 标称电阻是铂热电阻在冰点0℃度时的电阻值。标称电阻为100Ω的PT100最常用,也有标称电阻为200Ω、500Ω、1000Ω的PT200、PT500、PT1000。温度系数TCR是铂热电阻在水的冰点和沸点之间每单位温度的平均电阻值变化。温度系数的计算过程如下,以PT100为例。 TCR= (R100-R0)/(R0×100)  沸点100℃时的阻值R100=138.51Ω,冰点0℃时的阻值R0=100Ω,将差值38.51除标称电阻,再除100℃,结果就是平均温度系数。


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精度等级,相关规则规定了铂热电阻的精度等级、允许误差。以A级铂热电阻为例,最大温度误差由两部分组成,0℃时的标称电阻值偏差导致的固定误差0.15℃,加上温度系数漂移引入的误差0.002×|T|。其中T是实际温度测量范围,T不超过精度等级表中的应用温度范围-30~+300℃时,则铂热电阻不超出精度等级的允许误差。当被测温度为100℃时,A级铂热电阻总的误差为0.15+0.002×100=0.35℃。在选型时,铂热电阻的标称电阻、温度系数标准、精度等级及应用温度范围,是我们的选择依据。

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