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简介：围绕热电阻 Pt100 测温电路设计与调试的实践文档，面向电子设计初学者、传感器应用开发者及需要搭建中温测量方案的工程师。内容从 Pt100 的阻温特性与非线性校正切入，比较两线制、三线制接法对导线电阻的消除效果，并分别拆解桥式测温电路与恒流源式测温电路的原理、器件选型、放大倍数与零点设定方法，附作者实测可行的调试注意点与易错环节。资源包共 1 个 pdf 文件，约 201KB，篇幅集中、便于随查随用；已有 1354 人学习。读者可据此理解 TL431 基准源、LM324/LM358 运放构成的采样与放大链路，掌握电桥平衡、负反馈接法、恒流源电流上限等关键细节，并对照典型电路图完成方案选型与排错。

1. 同一个 Pt100，两套电路差出 0.8℃：误差到底出在哪

两支同批次、同精度的热电阻 Pt100，插在同一台恒温槽里，两支读数能差 0.8℃；把传感器对调，差值跟着传感器走；换一块板子，差值又变了。很多调试者第一反应是换传感器，但真正的分歧往往在测温电路上——Pt100 测温电路看起来只是“电桥 + 运放 + ADC”三件套，可它本质上是在做一件事：把 100Ω 附近那零点几欧的电阻变化，翻译成一个能被 ADC 稳定读到的电压。翻译过程中，基准稳不稳、引线电阻落在哪一侧、放大有没有顶到轨、自热吃掉了多少，每一项都在偷偷改写热电阻 Pt100 的原始信息。搞懂这条翻译链路上每一个环节的设计动机，比换十支传感器都管用。

2. 0.385Ω/℃ 只是平均值：Pt100 的二次项把误差藏在哪

2.1 二次项有多大：0～100℃ 里藏着 0.4℃ 的中点偏差

铂电阻的电阻-温度关系并不是直线。0℃ 以上常用的简化式是 R(T) = R0(1 + AT + BT²)，其中 A = 3.9083×10⁻³、B = −5.775×10⁻⁷。A 决定了平均斜率，大约是 0.385Ω/℃；B 是负的二次项，作用是让曲线在中高温段“往下弯”。弯多少？如果只用两端点连一条直线去近似 0～100℃ 这一段，中间 50℃ 附近的偏差是最大的。

R0, A, B = 100.0, 3.9083e-3, -5.775e-7 def r_of_t(t): return R0 * (1 + A * t + B * t * t) # 0℃ 以上适用的简化式 r_lo, r_hi = r_of_t(0), r_of_t(100) def r_linear(t): # 两端点连线 return r_lo + (r_hi - r_lo) * t / 100 for t in (25, 50, 75): d_r = r_of_t(t) - r_linear(t) # 单位 Ω print(t, round(r_of_t(t), 4), round(d_r, 4), round(d_r / 0.385, 3), "℃")

跑出来的结果是：25℃ 和 75℃ 各偏 0.108Ω（约 0.28℃），50℃ 偏 0.144Ω（约 0.37℃）。也就是说，一个标称 0.1℃ 精度的系统，如果只做线性换算，光二次项就能吃掉四倍误差预算，而且这个偏差是系统性的——每个温度点都固定偏那么多，靠单点校准根本消不掉。这就是 Pt100 必须做非线性校正的根本原因，跟传感器本身准不准没关系。

注意：负温段（T<0）还要加一个 C(T−100)T³ 的三次项，系数极小，常温和低温下影响在毫摄氏度量级，可以忽略，但如果你的量程一直做到 −200℃，就不能用上面的简化式了。

2.2 模拟校正和数字查表：误差从硬件挪到了固件

原文把校正分成两条路：模拟电路校正和微处理器数字化校正。这两条路的分水岭不在于精度谁高，而在于“误差被放在哪一层”。

模拟校正的常见做法是用分段折线网络、二极管整形或者带正反馈的补偿网络去“掰弯”运放的传递函数，让最终输出电压和温度成线性。它不需要 MCU，响应快，缺点是补偿曲线的形状由电阻比决定，而电阻有容差、有温漂，每一块板子的补偿曲线都不一样，产线必须逐个调。换句话说，它把非线性误差换成了“一致性误差”。

数字校正走的是另一条路：硬件只负责把电阻变化忠实地、单调地、可重复地变成电压，非线性全部交给固件里的一张表。表是按温度点算好或用标定数据生成的，精度可以做到 0.01℃ 量级，代价是需要一次标定，并且要求模拟通道的传递函数在整机寿命内保持稳定——否则表就白建了。

我一般会这么理解这件事：模拟校正是在电路里“伪造”一条直线，数字查表是承认曲线本来就不直，然后老老实实把曲线记下来。后者更可靠，前提是电压到电阻这一段必须足够线性、足够稳定。

2.3 查表映射的构建顺序：先定基准，再定增益，最后存表

很多人建表的顺序是反的：先把电路焊好，随便测几个点，再往 EEPROM 里填。这样建出来的表跟具体这块板子强绑定，换一颗运放、改一个增益电阻，整张表就作废。正确的顺序是倒过来：先定死基准

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