在使用多种电阻温度检测器（RTD）传感器的正式测试之前，通常需要进行校准和调试数据采集系统以验证基本功能。Brute-Force方法是将所有传感器连接到前端板，并使用环境室设定RTD的温度。更简单的方法是使用软件控制的RTD仿真器产生跨越RTD输出范围的电压。
RTD传感器可采用两线、三线和四线配置，它们在传感线的使用上有所不同（图1a，1b和1c）．最基本的RTD有两根线和没有感测线，而三线RTD有一根感测线直接连接到RTD引线，而四线RTD有两根感测线。
额外的感测线用于最小化寄生电阻的影响，这在使用长电缆时发生并降低了传感器读数的可实现精度。四线RTD提供最高精度，但最昂贵（图2）．RTD激发线连接到恒流源，返回线通常连接到负载电阻。
该仿真器支持所有三种RTD配置（图3）．它采用外部传感器板提供的外部电流源和负载电阻，以模拟REVD设备的特性。恒流源应具有相对低的电流以防止RTD传感器的自加热。通常选择在几百个微安到1 mA的范围内。读数通常通过仪表放大器，后跟12到16位模数转换器（ADC）进行。
在仿真器中，U1a配置为具有3.01的增益的差分放大器。U1B配置为比较器。晶体管Q1（低级FET）用作根据RTD参考电压产生电压的有源元件。C1提供电源噪声的基本解耦，而C2和C3防止寄生振荡。选择电阻器R1和R7的值来模拟RTD传感器的长电缆连接。这里，它们显示为1Ω，代表值。
输入RTD_Reference作为产生电压的依据。在这种情况下，它连接到一个16位数模转换器(DAC)(没有显示)。输出电压VRTD.通过RTD_SENSE_H和RTD_SENSE_L，由RTD_SENSE_reference输入电压和U1a的增益决定:
V.RTD.= V.裁判/获得
使用16位DAC和2.5 V参考来产生V裁判，该RTD仿真器可以以12.7-μV增量产生0至830 mV。根据Omega Engineering Corp.的传感器数据表，这易于涵盖-200°C至384°C的RTD温度范围。1通过改变差分放大器的增益或V的范围裁判，可轻松调整不同量程的电路参数。
同样在该电路中，RTD电压与电流源无关。您可以使用100μA或1-MA电流源，甚至电阻，提供所需的电流，仍然对所有三种情况进行相同的RTD电压。RTD电压与负载电阻的值无关。
为了模拟一个真实的RTD的非线性特性，使用一个查找表来产生电压根据离散的温度值，所有在软件控制下。同样的电路可以用最小的修改来模拟热敏电阻的特性。这需要一个新的查找表来允许软件生成与所选热敏电阻的温度/电压曲线相匹配的电压。
参考
“RTD温度与电阻表，”www.omega.com/temperature/z/pdf/z252-254.pdf
Vardan Antonyan.他是Aitech Defense Systems Inc. (www.rugged.com)的高级硬件工程师，拥有超过15年的经验。他还拥有一项专利。
