Divisor de referencia de voltaje de precisión vs. fuente de corriente constante para controlar un sensor RTD

Una fuente de corriente idealmente tiene resistencia infinita. Una resistencia tiene resistencia positiva. Hay una tercera fuente de corriente de uso de opción con una resistencia de salida grande pero negativa que linealizará el RTD para que tenga una curva de error residual en forma de 'S'. Probablemente no valga la pena en estos días si de todos modos va a ingresar al dominio digital.

Dado que un RTD de platino solo cambiará de 1K a aproximadamente 2.14K para 0 ° C ~ 300 ° C, perderá aproximadamente la mitad de su resolución si usa una resistencia simple. Un puente puede compensar el voltaje a 0 ° C y darle aproximadamente la resolución completa. En cualquier caso, su resistencia debe estar conectada a la misma referencia que su ADC para que el error de voltaje de referencia se cancele y solo importen los valores de la resistencia.

Algo como esto (desearía agregar otras partes en una implementación real, normalmente para EMI, etc.).

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El voltaje de salida es:

Vo / 5V = R4 / (R4 + R1) - R3 / (R2 + R3) = R4 / (R4 + 20K) - 1/21

Entonces, el voltaje de salida sería de 0 a 245.05mV para 0 a 300C.

Los RTD no son lineales, así que digamos que usar una resistencia para alimentarlo agrega un poco más de no linealidad a la que debe enfrentarse. Pero si está transmitiendo la señal RTD a un ADC, entonces tiene sentido vincular la parte superior de la resistencia a un voltaje de referencia que también utiliza el ADC, esto se denomina medición ratiométrica y, en una medida significativa, esa referencia de voltaje puede desviarse de esta manera o sin afectar numéricamente el número de conversión de ADC.

El uso de una fuente actual puede hacer que las cosas sean un poco más lineales, pero perderá el beneficio de una medición radiométrica.

En mi opinión, usar tres resistencias más para hacer un puente no vale la pena. Son tres resistencias que tienen que ser de precisión en lugar de 1 y cualquier circuito de cuarto de puente será no lineal de todos modos.

Si realiza una medición radiométrica, puede obtener lo mejor de ambos mundos (fuente de corriente y una referencia de voltaje "precisa")

Una medida ADC es una relación del voltaje muestreado en comparación con el voltaje de referencia. Al ADC no le importará si el voltaje de referencia es 1.0V o 2.424V (suponiendo que se encuentre dentro de las especificaciones del ADC).

Puede hacer lo siguiente si tiene un ADC con un pin de referencia externo y el ADC puede ser diferencial.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Si su corriente fluctúa, la proporción siempre será la misma, ya que la fluctuación se aplicará a Vrtd y Vref. Así que ahora tiene una referencia de voltaje "precisa" para su ADC.