測温抵抗体の温度測定回路について

質問

Pt100で温度測定するための基板を作成しています。トランジスタ技術1990年10月号およびトランジスタ技術Special32号（同じ記事のはず）を参考にしていますが、うまく行きません。現象としては、入力（ピン2と3間）は30mVぐらいなのですが、出力が飽和（電源電圧近く）してしまいます。配線は何度も確認したので間違っていないと思いますが、元の回路に誤植等がないか確認していただけませんでしょうか。

　↓こちらでご覧ください。うまく見えない場合は、コピーして貼り付けてください。
http://gimlhey.110mb.com/RTD_Circuit.jpg

　また、この例の代わりになるような回路があるようでしたら教えていただければありがたいです。

　よろしくお願いします。

回答No.3

xpopo · ベストアンサー

回答NO.1です。

追加です。抵抗R7が　100Ω　になってますが、これは誤りで

　100kΩ　が正しい値です。　100Ω　だと同相電圧に対してゲイン

を持ってしまいます。

補足

お二方とも回答ありがとうございます。

　おかげさまで、ほぼ正常に動作するようになりました。

　R7の100Ωを100kΩに変更したところ、0℃で0.0V（正常）、30℃で0.9～1.8V（ゲインによる）となりました。その間の温度ではリニアに出力が変化します。できれば、30℃では、3.0Vを出力できるようにしたいです。抵抗値を変えることでゲインを変えられると思いますが、その場合どのように設定すればいいでしょうか。

　もし、お分かりでしたら教えていただけませんか。

　　なお、書き忘れましたがオペアンプはNJM2119（単電源型）で、ブリッジに入力する電圧も同じ電源からの12Vです。

　NJM2119：http://semicon.njr.co.jp/njr/hp/fileDownloadMedia.do?_mediaId=917

回答No.4

xpopo

＞　R7の100Ωを100kΩに変更したところ、0℃で0.0V（正常）、30℃で0.9～1.8V
＞（ゲインによる）となりました。その間の温度ではリニアに出力が変化します。
＞できれば、30℃では、3.0Vを出力できるようにしたいです。抵抗値を変えることで
＞ゲインを変えられると思いますが、その場合どのように設定すればいいでしょうか。

　計算が面倒なのでシミュレーションであたりを付けてみました。
シミュレーションの結果を添付しました。
　温度を０℃から１００℃まで変化させた時の出力電圧をシミュレーションしてあります。
温度は横軸に、出力電圧は縦軸にとってあります。
　添付の回路図の抵抗R10（qryoecさんの参照回路図では可変抵抗VR2のGND側の抵抗値
とR9の直列抵抗値に相当）を調整して３０℃で3.0Vになるような値を求めました。
結果は９０．２２Ωでした。という事から、抵抗R９を５１ΩあたりにしてVR２を調整
すれば何とかなりそうですね。

お礼

わざわざシミュレーションまでしていただきありがとうございました。

　試しに40Ωぐらいの抵抗をR9に置き換えてみたら可変抵抗でゼロ点、ゲインともうまく調節でき、0～30℃が0～3.0Vに対応するようになりました。

回答No.2

rnakamra

Pt100の下側がGNDにつながっていませんね。
これでは信号の基準が取れていないため出力が飽和してしまうでしょう。

またこの回路ではOPアンプの電源が省略してあります。
単電源対応もしくは入出力Rail-to-RailのタイプのOPアンプでない場合は両電源(電源のマイナス側を0Vよりも数V低くする)にしておかないといけないでしょう。

回路が問題なく動く時は入力ピン(2-3)間の電圧はほとんど"0V"になります。OPアンプが飽和しないためにはこの状態になっていないといけません。

回答No.1

xpopo

今日は、

回路を見ましたが、まず以下の点について確認ください。

１）OPアンプOP07のマイナス側電源V-（4番ピン）はマイナス電源（-3Vより
　低い電圧）に　接続されてますか？もし、GNDに接続されている場合はご質問に
　あるように出力は飽和（電源電圧近く）してしまいます。

２）Pt100の抵抗R1(4.7kΩ）と反対側の端子はGNDに接続されてますか。（回路図
　にはGNDが描かれてません）

まずは上記２点を確認ください。