溫度傳感器工作原理及其應用

后級單片機電路的原理圖如下：

從傳感器前置放大電路輸出的信號，就送入到 HT46R23 的 A/D 轉換輸入端口（PB0/AN0），由單片機去進(jìn)行各種必需的處理。首先是進(jìn)行軟件非線(xiàn)性校正，把輸入信號按照不同的溫度值劃分為不同段，再根據其所在的段分別乘以不同的補償系數，令其與理論值盡量接近，經(jīng)過(guò)非線(xiàn)性校正的數字，才被送去進(jìn)行顯示，比較用戶(hù)設定的控制值等等。

各段的非線(xiàn)性補償系數見(jiàn)下列表格（僅僅列出主要段的數據，非全部表格內容）：

傳感電壓

本電路還有一個(gè)特點(diǎn)，就是用戶(hù)可以在工作范圍內，任意設定 3 個(gè)超限控制值。當測量顯示值大于設定值的時(shí)候，對應的控制端口就會(huì )輸出高電平。利用這個(gè)高電平信號，再外接一級三極管驅動(dòng)繼電器的電路，就可以實(shí)現自動(dòng)控制。在某一個(gè)控制端口輸出高電平的同時(shí)，與之串聯(lián)的 LED 發(fā)光管會(huì )同時(shí)點(diǎn)亮，以便提示使用者是哪一個(gè)設定值在輸出控制信號。

電路中的 24C02 是電存儲器，可以把使用者設定的控制值可靠地保存起來(lái)，即使掉電也不會(huì )丟失數據。

電路圖中還有 3 只按鍵，它們分別是“設定”、“加置數”和“減置數”操作按鍵，用于使用者進(jìn)行超限值的設置。使用方法如下：

按動(dòng)一下設定鍵，屏幕顯示“1--”，表示現在進(jìn)入第一個(gè)超限值的設置，三秒后屏幕自動(dòng)跳轉到顯示“***”并閃爍(*** 代表原來(lái)電存儲器里儲存的超限數值)，然后，按壓加數鍵(或減數鍵)，屏幕上的最低位的數字就會(huì )加一(或減一)，如果按住按鍵三秒以上不放開(kāi)，屏幕上的前兩位數字就會(huì )快速進(jìn)行加數(或減數)。把屏幕上的數字調整到所需要的數字后，這個(gè)超限值就設置完成了。

接著(zhù)，再按動(dòng)一下設定鍵屏幕顯示“2--”，表示現在進(jìn)入第二個(gè)超限值的設置，三秒后屏幕自動(dòng)跳轉到顯示“***”并閃爍....,接下來(lái)的操作與第一個(gè)超限值的操作完全一樣。

第三個(gè)超限值的設置與上面兩個(gè)完全一樣。

當設置好 3 個(gè)超限值之后，還必須最后按動(dòng)一下設定鍵，退出設定狀態(tài)而返回正常工作狀態(tài)。如果忘記了這最后一次按動(dòng)退出的操作，程序就會(huì )等待 10 秒之后，自動(dòng)返回正常工作狀態(tài)。

簡(jiǎn)易調試方法:

可以使用 100Ω 的電阻來(lái)模擬 PT100 在 0℃ 的阻值,接入傳感器輸入端，看看顯示是否 =000,如果不對,可以調整微調電位器來(lái)達到;然后用一只 281Ω 的電阻來(lái)模擬 PT100 在 500℃ 時(shí)傳感器的電阻值,顯示應該在 500 字±1字；最后，使用一只 194Ω 的電阻來(lái)代替 250℃ 傳感器電阻輸入,應該顯示 250±1 字.如果經(jīng)過(guò)上面調試沒(méi)有問(wèn)題,就可以接入真正的 PT100 傳感器投入使用了.（真正的傳感器也有誤差，可以微調一下前置放大的電位器來(lái)校正它。）

在實(shí)際工作中，要求電路的供電電壓為 5V±5%.如果測量顯示值大于某一個(gè)超限值，對應的控制端口就會(huì )立即輸出高電平。

如果傳感器發(fā)生開(kāi)路故障,顯示就會(huì )出現HHH,如果傳感器及其引線(xiàn)發(fā)生了短路,顯示就會(huì )立即出現LLL.為了防止傳感器出現開(kāi)路或者短路之后可能會(huì )引起的不良后果，這時(shí)候，3 個(gè)控制輸出端口都會(huì )優(yōu)先關(guān)閉。