高溫溫度計實(shí)現方案

文中設計了一種便于攜帶，且實(shí)用又能適應高溫環(huán)境的高溫溫度計。系統是基于Pt100的高溫溫度計，Pt100模擬溫度傳感器對環(huán)境溫度進(jìn)行采集，然后把采集的數據經(jīng)A/D轉換后傳給單片機，單片機接收數據并處理后，在液晶屏上顯示測量的溫度值。

　　高溫溫度計的原理框圖如圖1所示。

　　1 系統主要硬件設計

　　1.1 電源電路

　　系統用3節5號干電池串聯(lián)，電壓接近4.5 V，剛好滿(mǎn)足設計的電源電壓要求。電源處理芯片的選擇方面考慮的重點(diǎn)是效率高、工作電壓低、體積小，經(jīng)過(guò)仔細對比后，選擇了以下電源處理芯片。

　　TL431是一個(gè)有良好的熱穩定性能的三端可調分流基準源。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意的設置到從Verf 2.5～36 V范圍內的任何值。在本文中用作橋式測溫電路的參考電壓，還具有多種應用，例如：分流校準器、串聯(lián)校準器、開(kāi)關(guān)校準器、電壓參考等。

　　在T1431與電源引腳間加上一個(gè)100 Ω電阻用于限流，地引腳端直接接地，電壓輸出2.5 V接到橋式測溫電路作為基準電壓，注意基準電壓必須穩定，不然會(huì )影響測溫準確性。

　　LM1117是具有穩定的電壓輸出的校準器，可以輸出穩定的1.2 V，1.5 V，1.8 V，2.5 V，2.85 V，3.3 V，5 V等電壓。設計中用LM1117穩壓至3.3 V為A/D模數轉換器、放大器提供穩定的電壓保證。在電源和地引腳之間加上電容C4和C5用于去耦濾波。

　　Intersil公司生產(chǎn)的ICL7660是提供雙電壓的COMS集成芯片，它在提供正負電壓方面有獨特的優(yōu)勢。ICL7660可以提供+1.5～+10 V和-1.5～-10 V的正負電壓。ICL7660正輸出電壓Vout+和負輸出電壓分別接入INA126電源的正負極。電源模塊的電路原理如圖2所示。

　　圖2中VCC5是電源電壓，經(jīng)過(guò)LM1117芯片輸出為3.3 V，為INA126(儀表放大器)、ADS7816和ICL7660供電。經(jīng)過(guò)TL431輸出2.490 V的電壓，為橋式放大電路和ADS7816提供穩定的基準電壓。ICL7660把+3.3 V轉換為-3.3 V，為儀表放大器提供負電壓。因為單片機和液晶顯示器的工作電壓范圍廣，所以VCC直接和總電源相連。

　　1.2 A/D模數轉換模塊

　　因為Pt100是模擬溫度傳感器，且溫度測