Современная электроника №1/2026

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 34 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2026 Преобразователь сопротивления датчика температуры в напряжение Рис. 1. Внешний вид датчика температуры Приведена методика повышения точности измерения температуры с помощью простого электронного преобразователя сопротивления датчика температуры в напряжение, разработанного автором статьи. Олег Вальпа Введение В современном мире активно при- меняется измерение температуры в системах мониторинга и автоматиче- ского регулирования. Для измерения температуры в основном используют- ся недорогие и широко распространён- ные резистивные датчики темпера- туры на основе платины или меди. К семейству таких датчиков относят- ся: Pt100, Pt1000, 50П, 100П, 50М, 100М и т.п. Внешний вид такого датчика представлен на рис. 1. Присутствующие в названии этих датчиков числа указывают на значе- ние их сопротивления при нуле гра- дусов Цельсия, а буквы обозначают металл, из которого изготовлен чув- ствительный элемент датчика: Pt и П – платина, М – медь. Эти датчики имеют почти линей- ную зависимость своего сопротивле- ния от температуры в широком диапа- зоне. Например, для датчика Pt100 этот диапазон имеет значения от –200°C до +850°C. При этом сопротивление тако- го датчика будет изменяться от 18 Ом до 850 Ом, соответственно. Характери- стики для данного и других типов дат- чиков указаны в источнике [1]. В этом же документе приведены формулы для вычисления температуры в зависимо- сти от сопротивления датчика. Проблемы измерения Использование подобных датчиков в полном диапазоне температуры не позволяет получить высокой точно- сти измерения и регулирования по ряду причин. Одной из причин является ограни- чение разрядности измерительного аналого-цифрового преобразовате- ля (АЦП) измерителя. В большинстве систем автоматики чаще всего исполь- зуют АЦП с разрядностью 10 бит или 12 бит. Например, при использовании 10-разрядного АЦП показания датчи- ка температуры в полном диапазо- не температуры от –200°C до +850°C можно измерять с дискретностью dT = (850 + 200) / 1023, имеющей зна- чение более 1°C. Это довольно низкая точность и не годится, например, для регулирования температуры в инку- баторах птичьих яиц, где необходима дискретность измерения и регулиро- вания менее 0,2°C. Кроме того, с целью упрощения расчётов для расчёта температуры по сопротивлению датчика обычно используют приблизительную фор- мулу. На практике точность измерения будет ещё хуже, поскольку в формуле расчёта используется более широкий диапазон изменения сопротивления датчика температуры от 0 до несколь- ких кОм. Это связано с простой схемой измерения, которая состоит из сопро- тивления, ограничивающего ток изме- рения, и самого датчика. Ток измерения для резистивных датчиков устанавливается неболь- шим, например, 1 мА, чтобы не нагревать сам датчик и не вносить тем самым дополнительную ошиб- ку в измерения. При таком малом токе измерения падение напряже- ния на датчике температуры будет составлять от 18 до 390 мВ на линей- ном участке. Этот малый диапазон измеряемого напряжения подвержен наведённым помехам и не позволя- ет добиться высокой точности изме- рений. Как же избавиться от указан- ных недостатков? Методика повышения точности измерения Одним из простых методов повы- шения точности измерений служит применение преобразователя, бази- рующегося на измерительном мосте Чарльза Уитстона [2] с усилителем сигнала. Схема такого преобразова- теля приведена на рис. 2. Дополнительные материалы к этой статье можно скачать, перейдя по ссылке в QR-коде