用PT1000構成的三線(xiàn)制恒流源驅動(dòng)電路
工作原理:恒流源驅動(dòng)電路負責驅動(dòng)溫度傳感器Pt1000,將其感知的隨溫度變化的電阻信號轉換成可測量的電壓信號。本系統中,所需恒流源要具有輸出電流恒定,溫度穩定性好,輸出電阻很大,輸出電流小于0.5mA(Pt1000無(wú)自熱效應的上限),負載一端接地,輸出電流極性可改變等特點(diǎn)。
由于溫度對集成運放參數影響不如對晶體管或場(chǎng)效應管參數影響顯著(zhù),由集成運放構成的恒流源具有穩定性更好、恒流性能更高的優(yōu)點(diǎn)。尤其在負載一端需要接地的場(chǎng)合,獲得了廣泛應用。所以采用圖2所示的雙運放恒流源。其中放大器UA1構成加法器,UA2構成跟隨器,UA1、UA2均選用低噪聲、低失調、高開(kāi)環(huán)增益雙極性運算放大器OP07。

設圖中參考電阻Rref上下兩端的電位分別Va和Vb,Va即為同相加法器UA1的輸出,當取電阻R1=R2,R3=R4時(shí),則Va=VREFx+Vb,故恒流源的輸出電流就為:

由此可見(jiàn)該雙運放恒流源具有以下顯著(zhù)特點(diǎn):
1)負載可接地;2)當運放為雙電源供電時(shí),輸出電流為雙極性;3)恒定電流大小通過(guò)改變輸入參考基準VREF或調整參考電阻Rref0的大小來(lái)實(shí)現,很容易得到穩定的小電流和補償校準。
由于電阻的失配,參考電阻Rref0的兩端電壓將會(huì )受到其驅動(dòng)負載的端電壓Vb的影響。同時(shí)由于是恒流源,Vb肯定會(huì )隨負載的變化而變化,從而就會(huì )影響恒流源的穩定性。顯然這對高精度的恒流源是不能接受的。所以R1,R2,R3,R4這4個(gè)電阻的選取原則是失配要盡量的小,且每對電阻的失配大小方向要一致。實(shí)際中,可以對大量同一批次的精密電阻進(jìn)行篩選,選出其中阻值接近的4個(gè)電阻。
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