基于A(yíng)D7799的熱敏電阻高精度測溫系統

3 測溫電路校準方法
MF51型熱敏電阻的電阻值R與溫度t之間存在著(zhù)嚴重的非線(xiàn)性關(guān)系，如圖4所示，因此，對其進(jìn)行校準、計算所采用的方法也是影響測溫精度的關(guān)鍵。常見(jiàn)的R-t建模方法有B值法(B為溫度量綱，與熱敏電阻材料有關(guān))、Steinhart-hart方程法、分段擬合法等，但這些方法都不能滿(mǎn)足測量精度的要求。

為得到高精度的R-t關(guān)系，設計中不是單獨校準熱敏電阻，而是采用熱敏電阻與測溫電路共同校準的方法，這樣，可以最大限度減小諸如電橋電阻容差、元器件溫漂、A／D模塊的緩沖電壓失調等元器件本身的非理想特性所帶來(lái)的系統誤差。
利用HJ6A型低溫恒溫試驗箱為熱敏電阻提供不同的溫度環(huán)境，在-4～40℃間相對均勻地取100個(gè)溫度點(diǎn)，記錄此100個(gè)溫度點(diǎn)下熱敏電阻輸出所對應的A／D轉換值，以此為基礎利用插值法，在實(shí)際測量中MCU根據即時(shí)的A／D轉換值可計算得到當前溫度值。
該方法雖然需要對每個(gè)系統都要單獨測量大量溫度值和所對應的A／D轉換值，但是系統最終的測量精度僅依賴(lài)于后期的校正，避免了器件個(gè)體差異對精度的影響。

4 高精度測溫系統軟件設計
系統軟件是在IAR Embedded Workbench開(kāi)發(fā)環(huán)境下采用C語(yǔ)言對單片機編程。單片機通過(guò)對AD7799片內寄存器的編程，即通過(guò)寫(xiě)其中的寄存器，來(lái)實(shí)現通道選擇、增益選擇、轉換速度選擇和A／D轉換等功能。不管讀寫(xiě)哪個(gè)寄存器，單片機都必須先寫(xiě)通信寄存器，以確定下一步是讀或寫(xiě)，是訪(fǎng)問(wèn)哪一個(gè)寄存器。軟件設計流程如圖5所示。