PT100(RTD)三线制四线制测量方案(升级版)。 本方案仅为开发者提供的快速原型机参考，并...

PT100(RTD)三线制四线制测量方案(升级版)。 本方案仅为开发者提供的快速原型机参考，并非可直接量产的产品，开发者请根据实际需求增删功能及模块。 本系统以stm32f103c8t6作为主控芯片，采集温度范围为-200℃~600℃，带4-20mA变送输出，通过液晶1602显示温度或pt100阻值，显示分辨率为0.01℃，四线制精度±0.3℃，三线制精度±1℃，可通过按键设置显示模式和设置温度量程，通过拨码开关切换三线制和四线制模式，带串口下载电路。 概述： 1.电源输入：24VDC; 2.温度测量原理：采用三线制和四线制测量方案，电流激励，获取AD值后计算出PT100阻值，通过查表获取当前的阻值对应的温度。 3.设计知识点： 3.1、基于AD7793的三线制和四线制测量电路设计； 3.2、按键驱动代码，带软件去抖和FIFO功能； 3.3、液晶1602驱动代码以及液晶显示菜单的简单框架； 3.4、使用查表方式获取pt100的温度值； 3.5、变送输出4-20mA电路设计； 3.6、串口下载电路。 注意: 原理图源文件和源码以百度网盘链接方式发货。

最近在搞PT100温度测量，发现三线制和四线制方案对精度影响挺大的。这次拿STM32F103C8T6做控制器，搭了个支持双模式的系统，实测四线制能到±0.3℃精度，三线制也稳在±1℃内，下面分享几个关键实现点。

硬件设计显细节

AD7793这货真是24位ADC里的性价比之王，接PT100时注意电流激励配置。四线制直接怼上V+和V-，三线制得用补偿导线电阻。硬件上搞了个骚操作：

// 切换测量模式代码片段 void AD7793_SetMode(uint8_t mode) { if(mode == FOUR_WIRE) { write_register(IO_MODE_REG, 0x0A); // 启用四线激励电流 } else { write_register(IO_MODE_REG, 0x09); // 三线模式补偿线阻 } }

这里寄存器配置的bit3控制电流方向，三线制得同时开两个电流源平衡线路电阻。硬件上记得在RTD引线端加TVS二极管，实测能防住现场感应雷击。

按键驱动玩花样

菜单切换用状态机实现，FIFO队列存按键事件比轮询靠谱多了：

#define KEY_FIFO_SIZE 8 typedef struct { uint8_t buf[KEY_FIFO_SIZE]; uint8_t head; uint8_t tail; } KeyFIFO; void Key_Scan_Task() { static uint32_t last_tick = 0; if(HAL_GetTick() - last_tick < 20) return; // 20ms扫描间隔 uint8_t key_val = Read_GPIO(); if(key_val != KEY_NONE) { fifo_push(&key_fifo, key_val); last_tick = HAL_GetTick(); } }

软件去抖直接放在定时中断里做，比delay循环优雅多了。每个按键事件带时间戳，长按功能轻松实现。

PT100(RTD)三线制四线制测量方案(升级版)。 本方案仅为开发者提供的快速原型机参考，并非可直接量产的产品，开发者请根据实际需求增删功能及模块。 本系统以stm32f103c8t6作为主控芯片，采集温度范围为-200℃~600℃，带4-20mA变送输出，通过液晶1602显示温度或pt100阻值，显示分辨率为0.01℃，四线制精度±0.3℃，三线制精度±1℃，可通过按键设置显示模式和设置温度量程，通过拨码开关切换三线制和四线制模式，带串口下载电路。 概述： 1.电源输入：24VDC; 2.温度测量原理：采用三线制和四线制测量方案，电流激励，获取AD值后计算出PT100阻值，通过查表获取当前的阻值对应的温度。 3.设计知识点： 3.1、基于AD7793的三线制和四线制测量电路设计； 3.2、按键驱动代码，带软件去抖和FIFO功能； 3.3、液晶1602驱动代码以及液晶显示菜单的简单框架； 3.4、使用查表方式获取pt100的温度值； 3.5、变送输出4-20mA电路设计； 3.6、串口下载电路。 注意: 原理图源文件和源码以百度网盘链接方式发货。

查表法提速秘籍

PT100分度表用二分查找比遍历快10倍不止。把-200℃~600℃按0.1℃间隔做成数组，实际存储时用uint16_t节省空间：

const uint16_t PT100_Table[] = { 1852, // -200℃对应电阻值18.52Ω 1892, // -199.9℃ ... // 中间省略 3902 // 600℃对应390.2Ω }; float Get_Temperature(uint16_t adc_val) { uint16_t resistance = (adc_val * 0.12207); // AD7793的LSB=0.122μV int low=0, high=TABLE_SIZE-1; while(low <= high) { int mid = (low+high)/2; if(resistance < PT100_Table[mid]) high = mid -1; else low = mid +1; } return -200.0 + (high * 0.1) + (resistance - PT100_Table[high])*0.1/(PT100_Table[high+1]-PT100_Table[high]); }

查完表再用线性插值补偿，0.01℃分辨率就有了。注意表格数据要校准过，实测拿Fluke干井炉标定比直接查IEC标准表更准。

4-20mA输出小技巧

XTR115芯片搭的变送电路，PWM转电压用RC滤波要注意纹波。代码里配置TIM1的PWM模式，动态调整占空比：

void Set_Current_Output(float temp) { float range_span = (max_temp - min_temp); float current = ((temp - min_temp)/range_span)*16.0 + 4.0; uint16_t duty = (uint16_t)((current -4.0)/16.0 * 4095); // 12位DAC TIM1->CCR1 = duty; }

关键点是在运放输入端加了个电压跟随器，消除DAC输出阻抗影响。调试时拿精密电阻配万用表校准零点和满量程，别相信理论计算值。

整套方案源码里藏着个骚操作——用ADC内部基准源反推供电电压波动，补偿测量误差。这比外接基准芯片省了2块钱成本，实测有效。需要完整电路和代码的老铁记得找资料里的网盘链接，这里就不贴了（怕被吞）。