经常撰稿的Nick Cornford最近发表了一个非常巧妙的设计实例，使用铂RTD进行校准以输出1mV/℃信号，该信号非常适合通过标准DMM直接读出……
我认为Nick的想法太酷了，是我也想尝试拼凑出自己的版本。图1显示了最初的成果。
图1：PRTD电路厚颜无耻地抄袭了Nick C的想法，将普通DMM变成精密数字温度计。
图1的电路在概念上与Nick的电路相同，都是将PRT放入基本桥式拓扑中，并对PRT进行恒流激励。但在一个细节上有所不同，只有桥的PRT一半是用恒定电流主动调节的，而另一半(零点调整)只是一个无源分压器。这种方法可以稍微减少组件数量(节省了两个晶体管、一个运算放大器，也许还有一个或两个电阻器)。但这不会使电路工作得更差或更好。校准过程与Nick的DI中的程序相同，可实现其所描述的准确度。在这方面，我当然不会试图与Nick那篇写得很好的文章竞争。
事实上，我想你可能会问，如此相似的电路是否真的值得单独发布。幸运的是，这只是我们故事的开始。
由于我的电桥无源端导致PRT信号衰减了10%，为了复制Nick的1mV/℃直接读出的出色功能，我必须将PRT激励电流Iprt提高同样的10%以产生更大的信号。因此，我让Iprt=110%x1mV/℃/0.03851=2.857mA，而不是Nick在他的双恒流源电路中使用的2.597mA，到目前为止一切顺利。
但这让我开始思考Iprt的倍数再大一些会有什么影响。当然，这非常有趣，因为铂的温度系数并不完全随温度恒定，这是Callendar-Van Dusen多项式所描述的事实。它预测随着温度T的升高，铂的温度系数会从0℃值稳步下降，请注意令人讨厌的二次“B”项。
R(T) = R(0) [1 + (A T) – (B T2)]
A = 3.9083 10-3
B = 5.775 10-7
因此，我计算了电路在0℃至100℃范围内的输出，同时逐渐增加Iprt。结果绘制在图2中，X轴=实际温度，红色=读数误差(以度为单位)。
图2：这里使用的Callendar-VanDusen多项式用于预测任何给定温度下的激励电流增量，它将提供准确的读数，例如33℃时为0.5%，67℃时为1%，100℃时为1.5%。
要利用此效果连续自动修复读数，只需添加R8和R9来产生图3提供的正反馈。现在：
Iprt(T) = Iprt(0)(1 + 0.15(Vprt(T) – Vprt(0))
因此，当读出电压从0变为100mV时，Iprt激励电流将增加0至+1.5%，以准确线性化读数。图4中可以看到图3正反馈的残余误差。
图3：通过R8到参考U1的40mV正反馈会随着温度的升高而增加PRT激励电流，从而使温度读数线性化，使温度计精确到+/-0.1℃。
图4：图3正反馈下的残差误差。
我认为这值得单独写一篇，希望Nick也能同意。
后记：按照我的习惯，我在自己摸索出这个解决方案之后才开始研究带正反馈的PRTD线性化，但做完之后，我想看看是否有其他人在使用这种方法，是的，确实有。
猜猜是谁？我现在真的有点庆幸自己没有三思而后行，如果我已经知道Jim的电路有多复杂，我可能就不会尝试了！
(原文刊登于EDN美国版，参考链接：The power of practical positive feedback to perfect PRTDs，由Ricardo Xie编译)
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