电阻温度探测器温度系统的模拟电路图

电阻温度探测器的电阻随着温度的变化而变化。电阻温度探测器的常用材料是镍、铜、铂，其中电阻在100 Ω～1000 Ω之间的铂电阻温度探测器是最常见的。电阻温度探测器适用于在–200°C ～ +800°C的整个温度范围内具有接近线性响应的温度测量。一只电阻温度探测器包括3根或4根导线组成。图2给出3线电阻温度探测器与模数转换器的连接示意图，其中RL1、RL2、RL3分别代表电阻温度探测器引线的电阻。

图 电阻温度探测器温度系统的模拟电路

为了实现3线电阻温度探测器配置的完全最优化，需要两个完全匹配的电流源。在这个3线配置中，如果只使用一个电流源(IOUT1)，则引线电阻将带来误差，因为激励电流流经RL1时会在AIN1(+)与 AIN1(–)之间产生电压误差。我们利用第二个电阻温度探测器电流源(IOUT2)对激励电流通过RL1引起的误差进行补偿。每个电流源的绝对精度并不重要，但两个电流源的完全匹配非常关键。第二个电阻温度探测器电流通过RL2。假设RL1与RL2相等(引线通常由同样材料制成且长度相等)，且IOUT1与IOUT2匹配，使RL2两端误差电压将与RL1两端误差电压抵消，因此AIN1(+)与 AIN1(–)之间不会产生误差电压。虽然RL3将产生两倍的电压, 但这是共模电压，因此不会带来误差。

模数转换器具有差分模拟输入并接受差分基准电压，可以实现比率配置。在图中，模数转换器的基准电压也是由匹配的电流源产生的。这个基准电压由精密电阻器(RREF)两端的电压产生，并用于模数转换器的差分参考输入端。这个方案将确保模拟输入电压与基准电压成比率。因电阻温度探测器电流源温漂而引起的模拟输入电压的任何误差，都可以通过基准电压的偏差进行补偿。