[运算放大器系列]四、PT100和热电偶采集电路分析

1. 前言

淘宝偶然发现一款可以支持热电阻和热电偶多种传感器的温度变送器 , 从图上看重要的芯片丝印都磨掉了。

2. 电路原理图

在其他网站上搜到两篇关于该设备的帖子
帖子1
帖子2
这两篇是帖子应该是同一个人发的，其中里面有板子的采集部分原理图，原理图如下：

原帖作者也在找芯片型号，有网友帖子下面有回复

从芯片引脚上来看，该网友所说的芯片型号应该是对的，大概分析了一下原理图，原帖楼主画的原理图应该是有问题的， 缺少了回复网友所说的0.4V COM电压，添加COM电压后原理图如下：

从该产品的另一款缩小版本也可以印证该原理图，

从背面（第二张图片）能够很清楚的看到COM连接到了TC-引脚。

3. 热电偶电路

由于C953K是TVS，分析时直接忽略就好，先分析接热电偶的情况。

接热电偶时R引脚不接，直接将所以模拟开关直接打到X1引脚上，这时电路可以简化为

R2提供直流偏置，IN1、IN2送给ADC芯片进行放大和采集。

4. 三线热电阻电路

一般三线热电阻电路大多采用电阻桥方式进行转换，这款产品的电路不是用的这种，热电阻连接方式如下图：



注：省略滤波电容、电阻
PT100采集关键是如何去掉线损。首先模拟开关打到2、3脚，电流方向为R -> TC-，那么ADC采集的电阻大小实际为Rx+2Ri（Rx为PT100实际阻值，Ri为PT100单边线损），这2倍的线损怎么去掉呢？

答案是通过模拟开关打到1、2引脚，电流方向为TC+ -> TC-，这时ADC采集的电阻大小为2Ri，通过模拟开关变换，可以软件计算去掉线损，得到实际PT100阻值。