铂电阻测温仪的设计与实现,测温仪性能特点

摘要：介绍了铂电阻测温仪的硬件及软件设计，并针对不平衡电桥中以及铂电阻的阻值和温度之间的非线性特性给温度测量带来一定的误差这一缺点，给出一种查表线性化的方法，实现了电路参数的自适应选取，使得误差达到了0.5级仪表的要求。
关键词：铂电阻 查表线性化 测温仪 参数自适应

铂电阻温度传感器[1]是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器，由于其测量准确度高、测量范围大、复现性和稳定性好等，被广泛用于中温(-200°C～650°C)范围的温度测量中。
但在这种检测电路中，不平衡电桥中以及铂电阻的阻值和温度之间的非线性特性给*后的温度测量来了一定的误差， 而且由于包括传感器在内的各种硬件本身的缺陷和弱点， 所以往往难以达到较高的指标要求。因此， 在系统的设计上引入与检测技术直接相关的数据处理算法， 即软件算法来实现线性化处理的要求， 可以有效地提高系统的精度， 降低成本。本测温仪通过采用查表线性化法得出温度各点对应的A/D转换值，并且利用软件算法实现了电路中各参数的自适应调整选取，在尽可能提高分辨率的情况下使设计的电路在给定的温度范围内各点的分辨率近似相等，从而方便了硬件电路的设计和电阻的选取，也减小了铂电阻测温电路的非线性误差。

1 系统结构

测温仪的系统硬件结构框图如图1所示。考虑到功耗及整机的精度和价格等问题，测温仪的单片机控制器采用NEC的8位78K0系列单片机，并启用了看门狗功能，以提高测温仪的抗干扰性能。测温系统采用不平衡电桥测量铂电阻随温度变化的电压信号，经过放大、A/D转换后，送到单片机中进行处理和显示。采集时显示*值温度，超过设定值则报警。本测温仪通过USB接口与PC机连接，上位机负责设置采集开始时间、采集间隔时间等参数，并读取下位机数据，进行数据分析和处理。

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