PT100电阻测温仪工作原理及误差分析
温度测量要取得很高的准确度，须***具有一个***特的电路设计。测量原理简化图如下：
参考电阻一般采用精密电阻，越精密越好，至少千分子0.5且稳定性好。因为SPRT(PT100)与参考电阻串联在电路中，通过它们的电流相等，所以在它们身上产生的电压与电阻成正比。只要知道各自的电压及参考电阻的电阻值，就可以算出PT100的电阻值。算式为：PT100的阻值 / 参考电阻阻值 = PT100所产生AD值 / 参考电阻所产生AD值
两者AD值通过测量得知，参考电阻值已知，PT100的阻值就可以计算出来。再通过中央处理器进行查表得出温度值。原理很简单，但要取得很高的准确度，还有很多地方需要注意。
归纳一下主要有以下几个方面。
1.引线电阻
使用PT100传感器测量时可能会受到连接导线的影响。电阻也存在PT100的连线及连接器的接头中，在常用的2线或3线电路中。这些电阻被附加到PT100上，就会造成0.1度至1度的误差。要取得很高的准确度，须***使用4线PT100.我们再来看一下下面的原理图:
使用4线PT100，电路图如上，它可以完全消除导线电阻的影响，在这种电路（通常称为Kelvin电路）中，传感器被来自一组导线的电流所驱动，所得到的电动势用另外一组感测。信号被输入到一个具有很高输入阻抗的放大器中，在经过放大器的用来感测的这个回路中，处于“虚断”状态，没有电流，自然也不会产生电压降。那么放大器两端的电压反应的是真正PT100的电压，而2线PT100, 放大器两端的电压实际上是PT100及2条导线上的电压；3线PT100, 放大器两端的电压实际上是PT100及1条导线上的电压，请对照原理图细细体会。
2.杂散热电势
PT100测量时，会有几个不同金属导线间的接头。它们的行为就像热电偶，可以产生被称为热电动势的微小电压。除非以某种方式得到抑制，否则就会影响测量的准确度
要抑制这种电动势，得采用如下的技术
进行二次测量，在第二次测量时，使电流源的方向相反。热电动势在两次测量中造成的误差是相同的。将两次测量的相减，即可消除热电动势。这样要得到一个温度值，需要进行4次测量。但是这种方法抑制热电动势及自加热问题是非常有效的。
3.电抗
测量速度与准确度是有一定的矛盾的，因为要使用开关测量4次，过快的转换必然产生电抗，所以在每次测量之前，须***留出充足的延时让电流，电压稳定。如果必要，可以进一步增加延时。测量每个电压样本值需要0.5秒（0.25秒用来开关转换及稳压，0.25秒用来测量及发送到中央处理器。由于需要4个样本点，整个测量下来需要2秒，有些厂家往往号称每秒可以测多少多少通道，我在怀疑他的准确度，当然这也不能说什么，可能他要求的是速度，准确度要求没这么高。
4.泄漏
PT100对导线及感测元件周围绝缘材料的电漏泄非常敏感。泄漏在较高温度或较低温度较为显著，因为低温时，绝缘层会从周围吸收湿气，高温时，绝缘材料的电导有会相对较高。因此测量时，还要注意周围的环境温度，尽量保持常温和稳定。
5.自热效应
自热效应来源与通过驱动电流耗散到传感器中的功率。它会造成温度偏高，这就要求驱动电流保持一个***小化得电流。同时上面采用二次测量的方法也可以大大改善。
6.元件漂移
元件漂移主要因为元件老化，不合理的PCB布板也有一定的影响。影响测温的主要漂移有：驱动电流的漂移、放大器的偏置电流、放大器偏移电压。放大器增益、ADC偏移、参考电压偏移。参考电阻偏移。
要求布板合理，元件尽量采用******上质量可靠的IC，尽量采用集成度高的IC，被免分立元件。
7.噪声和分辨率
任何电路中都会存在电噪声，它是不可被免。过量噪声在测量中随时间以随机变化形式出现，这样就不能检测被测参数的微小真实变化。噪声限制了测量仪器的有效分辨率。
在电路设计时，要求电源非常稳定，层层滤波。模拟电路与数字电路完成隔离，一点共地等等。布线都有一定的讲究（一言难尽）。AD选用高分辨率，至少16位（如AD7705）。甚至24位。也可以在后期采用数字滤波，但采用数字滤波，仪器对被测量的温度会反应迟缓一些。
8.非线性度
在其他所有的误差来源得到控制后，剩下的就只有非线性度了。PT100线性度比较好，但如果要准确到0.1度，用全程线性处理的话，还是会产生一定的误差，用公式法同样会产生一定的误差。在此先用查表法准确小数点前面的度数，小数点后面的数再线性化处理。
根据电阻查表：首先确定小数点前面的度数，再把小数点后面的数在1度范围内线性化100份，使测量的数据分辨率达到0.01度，这样处理的结果在线性化的过程中可以准确到0.1度以上。
