PT100de线性测温仪.doc

PT100线性测温仪 摘 要：随着现代测量、控制和自动化技术的发展,传感器技术己越来越为人们所重视。本论文即对PT100线性测温进行了分析研究。总的研究思路是通过高精度模/数转换器AD7705，对PT100热电阻电动势进行采样、放大，并在单片机内采用一定的算法实现对热电阻的线性化处理，然后，通过数码管显示出来。采样电路采用三线制接法，使用恒流源产生激励电流通过PT100，采用这种方法可显著地减小导线的电压降，从而保证高精度。 关 键 词：PT100 单片机 线性化 AD7705 PT100 Linear Thermometer Abstract：With the development of modern measurement, control and automation technology, sensor technology has been gaining more and more attention.In this paper, PT100 linear thermometer is analyzed. The general idea is to study high-precision A/D converter AD7705, which samples and enlarges the thermoelectric potential from the PT100 thermal resistance, to use a certain algorithm for the linearization processing in the microcontroller, then to display the data in LED digital tube.The sampling circuit is for three-wire system, and the excitation current through the PT100 is from constant current source,which can significantly reduce the conductor voltage drop,and ensuring high accuracy. 前言 随着现代工业测量技术的发展,传感器技术己越来越为人们所重视,它是人类社会跨入信息时代的物质基础。它具有构造简单，使用方便，准确度高，热惯性小，稳定性及复现性好，温度测量范围宽等优点，适用与信号的远传，自动记录和集中控制，在温度测量中占有重要地位。 各种热电阻中，铂热电的特点是精度高、稳定性好、性能可靠，所以在温度传感器中得到了广泛的应用。其中以PT100最为常用。PT100可测量-200-850℃的介质温度，其热电势与温度的关系近似线性，价格便宜。本设计对0-800℃进行线性化处理和测量。 用热电阻传感器进行测温时，热电阻与检测仪表相隔一段距离，因此热电阻的引线对测量结果有较大的影响。所以引线方式有二线制、三线制、和四线制三种。三线制可以减小热电阻与测量仪表之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差，测量精度较高。故本设计采用此测量方法。 本设计的线性化处理方法，采用最佳非等距离差值算法进行线性化处理。处理过程是通过高精度模/数转换器AD7705对热电偶电动势进行采样，放大，并在单片机内进行该算法实现热电阻的线性化算法处理，使精度达到0.1%以内，满足工业要求。 在本系统设计调试及论文的编写过程中，得到了学校的各位老师及同学的大力支持，在此一并致谢！ 目 录 第一章 引言 1 1.1 PT100测温仪的研究目的及意义 1 1.2 本论文的研究内容及技术方案 1 第二章系统的硬件设计 2 2.1 概述 2 2.2 STC89C52单片机的外围电路设计 2 2.3 模/数转换电路设计 3 2.3.1 AD7705寄存器介绍 3 2.3.2 AD7705的校准 5 2.4 温度采样电路设计 6 2.5 数码显示 6 第三章 软件设计 7 3.1 PT100线性化 7 3.1.1 PT100分度表数据分析 7 3.1.2 线性化算法 7 3.2 线性化程序 8 3.3 AD7705程序调试 14 第四章 试验结果与分析 第一章 引言 1.1 PT100测温仪的研究目的及意义 随着现代测量、控制和自动化技术的发展,传感器技术己越来越为人们所重视,它是人类社会跨入信息时代的物质基础。 信息的采集和处理是信息社会的支柱之一,信息的处理依赖于计算机技术,而信息的采集则依赖于传感器。在国外,随着生产自动化和实时控制的发展,为了更好地发挥计算机的效能,各国都已开始重视传感器。进入21世纪后，智能温