平時做測溫項目，很多人喜歡圖省事，直接用DS18B20或者DHT11這種有源器件 。但在真正需要嚴苛精度的工業場合，鉑電阻（比如PT100）等無源器件才是絕對的主力 。
但是，很多新手拿到PT100只會做最簡單的電阻分壓，結果溫度一變化，數據就飄得親媽都不認識。問題出在哪？出在你的檢測電路上！今天咱們就來深度剖析一個網上非常經典的PT100測溫電路，看看真正的高手是如何榨干傳感器每一絲精度的 。
這個電路的大體思路，其實就是類似儀器測量中極其經典的“開爾文式測電阻法” 。為了把這個思想落地，設計師把電路巧妙地劈成了兩半：左側的運算放大器作為一個恒流源，右側的儀表運算放大器相當于一個高精度的電壓表 。
教科書級別的“簡易恒流源”（LM324區）
要精準測量電阻，第一步是必須給它一個絕對穩定的激勵電流。左側電路用了一顆LM324運算放大器，硬生生逼出了一個精準的0.1mA恒流源 。
這里必須祭出模電的兩大護法：虛短和虛斷 。 由于電路存在負反饋，運放的反相輸入端會被強制拉到和同相輸入端一樣的電壓，也就是穩穩的2.5V 。又因為輸入端虛斷，沒有電流能流進運放，所以電流只能乖乖按照綠色的路線，穿過PT100，然后全部流過底部的24.9K采樣電阻 。
我們來算筆賬：2.5V 除以 24.9K，流過PT100的電流精確為 0.1mA 。這個微小的電流完美避免了傳感器因電流過大而產生的自熱誤差。
極高輸入阻抗的“微壓捕手”（AD623區）
有了0.1mA的恒流，PT100兩端就會產生壓降。假設當前溫度下PT100的阻值正好是100Ω，那么它兩端產生的壓降只有：0.1mA 乘 100Ω 等于 10mV 。
這么微弱的信號很容易被干擾淹沒，所以右側差分放大采用了ADI的儀表放大器AD623 。為什么要用儀表運放？因為它具有極高的輸入阻抗，不會從原電路里吸走電流，保證了測量的原汁原味 。
圖中設定的增益為20倍 。那么輸出給后級的電壓就是 10mV 放大20倍，變成了舒舒服服的 200mV 。隨后，這個信號穿過由R65和C51組成的RC低通濾波器，穩穩地送給單片機的ADC去采集，最后反推阻值計算環境溫度 。
到底什么是開爾文測電阻法？
如果你仔細看圖，會發現PT100連出來的線有四根。肯定有新手會杠：常規的兩線法測電阻不行嗎？這就要看最后這張對比圖了。
開爾文測電阻法（又稱四線法測電阻，臺式萬用表一般都有）相比于常規的兩線法，最大的好處在于可以將引線上的線上電阻去掉，從而大幅提高測量精度 。
在實際工程中，傳感器引線往往很長，如果用兩線法，引線本身的寄生電阻會和PT100串聯在一起被測進去。而四線法的核心奧義在于：供電的線和測量電壓的線是分開的。因為測量回路連接的是高阻抗輸入端，幾乎沒有電流流過，也就沒有壓降損失，完美剔除了引線誤差 ！當然，在測量小電阻的情況下，如果想要獲得更精準的測試數據，相應的還要提高激勵源的電流 。
這個電路沒有多余的花架子，每一個元件都在為了消滅誤差而服務。看懂了它，你對模擬前端電路的理解絕對能上一個臺階！
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