基于鉑電阻的數(shù)字溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1．3 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
由于鉑電阻的溫度電阻特性具有線性度不好，在進(jìn)行線性補(bǔ)償時(shí)選用XTR105，鉑電阻線性補(bǔ)償電路如圖3所示。各個(gè)電阻的計(jì)算公式如下。
其中,RZ=RTD最小測(cè)量溫度，

RL選用時(shí)注意MSP430單片機(jī)ADC的參考電壓，ADC的參考電壓設(shè)置為外部電源電壓3.3V，采用150的低溫漂高精度電阻，RL的電壓范圍在0.6V到3V之間，RL可直接接MSP430的模擬信號(hào)輸入端進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。線性補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)中的電阻按照XTR105手冊(cè)提供的計(jì)算方法來(lái)確定，其中RZ為PT100在-100℃時(shí)的電阻(60Ω)，R2為600攝氏度時(shí)的電阻(314Ω)，R1=RTD Resistance at(-100+600)／2=194Ω，經(jīng)過(guò)公式計(jì)算，RG=581Ω，RLIN1=4.3kΩ。z

2 軟件設(shè)計(jì)
在程序設(shè)計(jì)中使用C語(yǔ)言編程，使用C語(yǔ)言設(shè)計(jì)將會(huì)帶來(lái)一下幾點(diǎn)好處：1：可以大大提高軟件開(kāi)發(fā)的工作效率；2：可以提高所設(shè)計(jì)的程序代碼的可靠性、可讀性、可移植性；3：設(shè)計(jì)者可以更多地集中在充分發(fā)揮MSP430的功能上。MSP430可以進(jìn)行多個(gè)模擬通道的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)行ADC模塊設(shè)置時(shí)需要設(shè)置通道、參考電壓等相關(guān)寄存器，由于ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)值是2進(jìn)制的，轉(zhuǎn)換值送LCD顯示前要使轉(zhuǎn)換值變換成ASCII型數(shù)據(jù)，程序流程如圖3所示。

3 測(cè)試結(jié)果
完成硬件與軟件的設(shè)計(jì)后，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)試。首先測(cè)試ADC的功能模塊，測(cè)試的方法采用高精度的可變電阻器替代鉑電阻PT100的阻值，根據(jù)鉑電阻PT100分度表調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)溫度的可變電阻的阻值，從-100℃到600℃區(qū)間取15個(gè)點(diǎn)，每50℃測(cè)試一次，記錄AD轉(zhuǎn)換值。溫度和轉(zhuǎn)換值進(jìn)行最小二乘法線性擬合，計(jì)算出線性度等測(cè)量系統(tǒng)的指標(biāo)。線性度計(jì)算結(jié)果為小于1％，測(cè)量數(shù)據(jù)如下：