测温数据狂飘？那是你没看懂这个PT100神仙电路！

平时做测温项目，很多人喜欢图省事，直接用DS18B20或者DHT11这种有源器件 。但在真正需要严苛精度的工业场合，铂电阻（比如PT100）等无源器件才是绝对的主力 。

但是，很多新手拿到PT100只会做最简单的电阻分压，结果温度一变化，数据就飘得亲妈都不认识。问题出在哪？出在你的检测电路上！今天咱们就来深度剖析一个网上非常经典的PT100测温电路，看看真正的高手是如何榨干传感器每一丝精度的 。

图片来源：24c01硬件电子

这个电路的大体思路，其实就是类似仪器测量中极其经典的“开尔文式测电阻法” 。为了把这个思想落地，设计师把电路巧妙地劈成了两半：左侧的运算放大器作为一个恒流源，右侧的仪表运算放大器相当于一个高精度的电压表 。

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教科书级别的“简易恒流源”（LM324区）

要精准测量电阻，第一步是必须给它一个绝对稳定的激励电流。左侧电路用了一颗LM324运算放大器，硬生生逼出了一个精准的0.1mA恒流源 。

这里必须祭出模电的两大护法：虚短和虚断 。 由于电路存在负反馈，运放的反相输入端会被强制拉到和同相输入端一样的电压，也就是稳稳的2.5V 。又因为输入端虚断，没有电流能流进运放，所以电流只能乖乖按照绿色的路线，穿过PT100，然后全部流过底部的24.9K采样电阻 。

我们来算笔账：2.5V 除以 24.9K，流过PT100的电流精确为 0.1mA 。这个微小的电流完美避免了传感器因电流过大而产生的自热误差。

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极高输入阻抗的“微压捕手”（AD623区）

有了0.1mA的恒流，PT100两端就会产生压降。假设当前温度下PT100的阻值正好是100Ω，那么它两端产生的压降只有：0.1mA 乘 100Ω 等于 10mV 。

这么微弱的信号很容易被干扰淹没，所以右侧差分放大采用了ADI的仪表放大器AD623 。为什么要用仪表运放？因为它具有极高的输入阻抗，不会从原电路里吸走电流，保证了测量的原汁原味 。

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图中设定的增益为20倍 。那么输出给后级的电压就是 10mV 放大20倍，变成了舒舒服服的 200mV 。随后，这个信号穿过由R65和C51组成的RC低通滤波器，稳稳地送给单片机的ADC去采集，最后反推阻值计算环境温度 。

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到底什么是开尔文测电阻法？

如果你仔细看图，会发现PT100连出来的线有四根。肯定有新手会杠：常规的两线法测电阻不行吗？这就要看最后这张对比图了。

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开尔文测电阻法（又称四线法测电阻，台式万用表一般都有）相比于常规的两线法，最大的好处在于可以将引线上的线上电阻去掉，从而大幅提高测量精度 。

在实际工程中，传感器引线往往很长，如果用两线法，引线本身的寄生电阻会和PT100串联在一起被测进去。而四线法的核心奥义在于：供电的线和测量电压的线是分开的。因为测量回路连接的是高阻抗输入端，几乎没有电流流过，也就没有压降损失，完美剔除了引线误差 ！当然，在测量小电阻的情况下，如果想要获得更精准的测试数据，相应的还要提高激励源的电流 。

这个电路没有多余的花架子，每一个元件都在为了消灭误差而服务。看懂了它，你对模拟前端电路的理解绝对能上一个台阶！点赞收藏，下次遇到高精度测温项目直接拿去抄作业！

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