max31865典型电路

news2025/4/21 13:01:40

PT100读取有很多种方案，常用的惠斯通电桥，和专用IC max31865 。

电阻温度检测器(RTD)是一种阻值随温度变化的电阻。铂是最常见、精度最高的测温金属丝材料。铂RTD称为PT-RTD，镍、铜和其它金属亦可用来制造RTD。RTD具有较宽的测温范围，最高达+800°C，具有较高精度和较好的可重复性，线性度适中。

为测量RTD阻值，接入参考电阻(Rref)，该电阻与RTD串联，偏置电压作用在Rref上端，3线制典型应用电路如下图所示，

参考电阻的电流同样流过RTD。参考电阻两端的电压为ADC基准电压。RTD电压连接至ADC差分输入(RTDIN+和RTDIN-)。所以ADC产生的数字输出等于RTD电阻与参考电阻的比值。对于铂电阻RTD，选择阻值等于RTD 0°C阻值的4倍的参考电阻最为合适。因此，针对PT100选用400Ω参考电阻（实际电路中选择的是450欧姆的）；针对PT1000则选用4kΩ参考电阻。

MAX31865芯片的优点：

MAX31865是简单易用的热敏电阻至数字输出转换器，优化用于铂电阻温度检测器（RTD）。外部电阻设置RTD灵敏度，高精度Δ- Σ ADC将RTD电阻与基准电阻之比转换为数字输出。MAX31865输入具有高达±45V的过压保护，提供可配置的RTD及电缆开路、短路条件检测。

（1）集成更低系统功耗，简化设计，减少设计周期：

简便的RTD铂电阻之数字转换器；

支持100Ω至1kΩ （0°C时）铂电阻RTD （PT100至PT1000）；

兼容于2线、3线和4线传感器连接；

SPI兼容接口；

20引脚TQFN和SSOP封装；

（2）高精度设备满足误差预算：

15位ADC分辨率，标称温度分辨率为 0.03125°C （随RTD非线性变化）；

整个工作条件下，总精度保持在0.5°C （0.05% 满量程）；

全差分VREF输入；

转换时间：21ms （最大值）；

（3）集成故障检测，增加系统稳定性：

±45V输入保护；

故障检测（RTD开路、RTD短路到量程范围以外的电压或RTD元件短路）

<1>二线制和三线制的连接：

PT100温度传感器图中的两个红线中的任意一个和蓝线之间即为 PT100电阻，二线制时只需要将两根红线中的一根和蓝线接入到电路即可，三线制时需要将三根线都接入电路。

<2>DRDY作用是一个数据转换结果以及读寄存器的反馈提示，直接不用接。

<3>关于寄存器：
MAX31865 通过 8 个 8 位寄存器实现转换、状态和配置数据功能。
存取寄存器时，地址 0Xh 为读操作，地址 8Xh 为写操作。

配置寄存器，想读就读0x00，想写就写0x80。

<4>一般PT100选400欧姆参考电阻，但是板子上给的是4300，也就是430Ω。程序里需要设置参考电阻为430，PT1000选择4300Ω。

<5>转化后的RTD数值存放于0x01和0x02这2个8位寄存器。

<6>可以设置错误报警门限上限和下限，通俗来说，比如一个PT100能测温范围是-200℃到420℃，用户想设置下限报警值为-180℃，上限报警值为400℃，那么当max31865转换RTD后，会将0x01和0x02寄存器结果与上限值和下限值比较，如果不在设置的范围，就会产生错误标志。错误标志存在0x07寄存器中。

<7>读取温度过程：

（--1--）读取0x07寄存器，看是不是等于0x00，即是说无错误标志。有错误标志时，0x07寄存器里面某个值就是1。

错误标志可以手动清除，但如果没实际解决问题，下次检测这个标志还是会被模块拉起。

（--2--）如果能过错误检测，就开始下面的过程。向0x80写入配置，这里写入的是说进行一次转换（One_Shot_Conversion ），然后等待DRDY 引脚变成低电平（意味转换结束）。然后读取0x01和0x02这2个8位寄存器,0x02的最低位装的是错没错的标志，没错的话就可以利用0x01和0x02这2个8位寄存器合成电阻数值。

（--3--）PT100电阻变成温度这个就各显神通了，有各种各样的转换公式。

<8>当前市面MAX31865模块（或叫pt100数据采集模块）有两种，一种是普遍常用的