一種基于PT1000的高精度溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2．3 A／D轉(zhuǎn)換電路

　　A／D轉(zhuǎn)換電路由一個(gè)集成A／D轉(zhuǎn)換器AD7712完成，同時(shí)將利用其內(nèi)部的PGA完成儀表放大器的差分放大功能。AD7712是適合低頻測(cè)量的高精度A／D轉(zhuǎn)換器。片內(nèi)含有2個(gè)輸入通道AIN1和AIN2，能將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)輸出。利用AD7712實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換采集的原理電路如圖4所示，實(shí)際工作時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行配置。選用差分輸入通道AIN1，輸入信號(hào)極性為雙極性。

　　測(cè)量結(jié)果的誤差主要來(lái)源于參考電阻Rref、Rref0的誤差，以及差分放大倍數(shù)k和A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸出的誤差。為了達(dá)到要求的測(cè)量精度，參考電阻 Rref、Rref0將采用定制的UPR塑封金屬箔電阻，這種電阻具有O．05％的初始精度，小于5 ppm的溫度穩(wěn)定性。AD7712的非線(xiàn)性誤差小于O．001 5％，增益溫度穩(wěn)定性小于2 ppm，并且還可以通過(guò)單片機(jī)對(duì)AD7712進(jìn)行校準(zhǔn)來(lái)減小其非線(xiàn)性誤差以及增益誤差。

　　3 定標(biāo)與實(shí)測(cè)結(jié)果

　　3．1 測(cè)量系統(tǒng)定標(biāo)

　　首先用高精度電阻箱(誤差5 ppm)代替Pt1000對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行定標(biāo)。根據(jù)式2所示的實(shí)測(cè)Pt1000電阻／溫度關(guān)系標(biāo)定數(shù)據(jù)，通過(guò)改變電阻箱的取值來(lái)設(shè)定相對(duì)應(yīng)的測(cè)試溫度點(diǎn)標(biāo)稱(chēng)值，經(jīng)過(guò)測(cè)量系統(tǒng)、A／D采樣和上位機(jī)程序計(jì)算，得到測(cè)量溫度顯示值。根據(jù)初測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量電路、補(bǔ)償電壓進(jìn)行校準(zhǔn)后，得到測(cè)量系統(tǒng)定標(biāo)數(shù)據(jù)如表1所示。

　　從表l測(cè)量數(shù)據(jù)可見(jiàn)，測(cè)量系統(tǒng)引入的最大誤差為0．003℃。因此只要Pt1000鉑電阻的定標(biāo)誤差足夠小，精度高，整個(gè)溫度測(cè)量系統(tǒng)就可以滿(mǎn)足高精度的測(cè)量要求。