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DS18B20驱动难?PT100拯救你,一个电路轻松搞定-电路图讲解-电子技术方案

接线图 2024年04月22日 18:20 151 admin

1.什么是PT100?

PT100是正温度系数的热敏电阻,顾名思义,随着温度的升高,电阻的阻值变大;相反,如果随着温度的升高,电阻的阻值变小,就是负温度系数的热敏电阻。之所以叫做PT100,是因为在0度时其阻值为100欧姆。

 

PT100之所以应用很广泛,不仅仅是因为测温范围比较宽宽更因为它的线性度非常好,也就是温度每升高一度,其电阻升高的值基本一致,约0.38-0.39欧姆对应1度。

 

DS18B20驱动难?PT100拯救你,一个电路轻松搞定-电路图讲解-电子技术方案  第1张

2.电桥的应用

通过惠斯通电桥可以测量某个桥臂电阻的变化情况,那么本方案就利用电桥来设计PT100的温度采集方案。由于电桥出来的信号是查分信号且信号较小,所以要通过差分运放将其放大后再送入单片机进行AD采集,本方案选用AD623作为差分运放芯片,这是一颗轨到轨的运放,即能输出的最大电压为供电电压。

 

做方案时要考虑如下几个问题:


测温范围是多少,这决定了其他三个电阻的阻值该如何选取;

运放、单片机的供电电压是多少,这决定了运放的放大倍数如何设计,即最大输出不能超过单片机的AD参考电压;

 

3.原理

本方案的测温范围为0-200℃,单片机供电电压为3.3V,设计电路图如下:

 

DS18B20驱动难?PT100拯救你,一个电路轻松搞定-电路图讲解-电子技术方案  第2张

 

通过电路图可以看出如下几个问题:

运放的增益电阻R51为3.3K,即放大倍数为G=(1+100/3.3)=31.3,具体详情可参考AD623的数据手册;

电阻R2=82Ω,即当PT100也为82Ω时,电桥平衡,差分电压为0;

运放能输出的最大电压为3.3V,放大倍数为31.3倍,所以最大的输入电压为3300/31.3=105.4mV,R5两端的电压为固定值V2=2.5×2000/2082=2401.5mV,那么R4两端能输出电压为(2401.5-105.4)mV=2296.1mV,即R1最大为(5000/2.296)-2000=177.7Ω;

通过以上计算即可得出,R1的变化范围为(82-177.7)Ω,即测温范围为(-43~205)摄氏度,满足测温范围为(0-200)℃的要求。

 

电路设计完成后,就可以编程实现温度的采集了。

 

附温度-电阻对应表:

DS18B20驱动难?PT100拯救你,一个电路轻松搞定-电路图讲解-电子技术方案  第3张

   

 

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最近的显示器行业,量子点显示技术大火,各大厂商们趋之若鹜,纷纷开始生产量子点显示器,但显示器行业不可能一蹴而就,量子点显示器横空出世,究竟好不好,历不厉害,今天就深入浅出的带大家来看看什么是量子点,什么是量子点显示器。   什么是量子点

  DS18B20驱动难?PT100拯救你,一个电路轻松搞定-电路图讲解-电子技术方案  第4张  

 首先,我们需要了解什么是量子点(QD)。量子点是非常小的半导体颗粒,只有几纳米大小,如此小,以致它们的光电性质不同于较大颗粒的光电性质。   发光原理是通过电或光对量子点材料施加刺激,量子点的材料将发射特定频率的光,并且这些频率可以通过改变量子点的尺寸大小和形状进行改变,从而达到精确地调谐。   简单通俗的说,量子点的光电性质与以往的发光显示颗粒大不一样,量子点因为颗粒非常小,以纳米为单位,导致量子点的显示颜色是以改变颗粒的大小形状而进行改变,也正因为如此,理论上来讲,量子点显示的色谱更具有连续性,成本也会更低。   其实就是纳米级别的颗粒啦,我们知道,许多材料在纳米级别上会有不一样的物理化学性质,只是量子点叫起来更好听啦。

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 不同大小尺寸的量子点会发出不同的颜色,量子点当受到光或电的刺激时,就发出有色光线,光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定,一般颗粒越小,会吸收长波,颗粒越大,会吸收短波。   2nm大小的量子点可吸收长波的红色,显示出蓝色;8nm大小的量子点可吸收短波的蓝色,呈现出红色。这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色。相比原来的显示技术来说,量子点显示的RGB三原色会更加纯净。  


目前量子点在显示器上的应用 其实量子点技术并非新兴的技术,早在1983年美国贝尔实验室的科学家已经对其进行了研究。   只是经过数年之后,美国耶鲁大学的物理学家马克·里德将这种半导体微块正式命名为“量子点”并沿用至今,所以严格意义上讲这并不是一个新的技术,只是在最近几年,以三星为首的显示巨头对量子点技术产生了浓厚的兴趣。   好了了解完量子点的由来和特性,我门来看看目前量子点在显示器上的应用,与传统的LCD显示屏和目前同样很火的OLED又有什么区别。   LCD面板 

   DS18B20驱动难?PT100拯救你,一个电路轻松搞定-电路图讲解-电子技术方案  第6张 


 LCD面板结构   我们先来看看历史已久的LCD显示技术,LCD显示屏结构非常复杂,LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒,下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管),上基板玻璃上设置彩色滤光片,通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。   而按照背光的光源,LCD显示器又分为CCFL(冷阴极荧光灯管)和LED(发光二极管)两种,我们普遍认为的LCD和LED是两种显示屏的认识是错误的,完全是广大厂商的误导,这两者仅仅是背光光源的不同而已。   当然,关于液晶排列产生不同面板这里就不再深入了。                                        


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