一種基于PT1000的高精度溫度測量系統設計

　　2．3 A／D轉換電路

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

　　測量結果的誤差主要來(lái)源于參考電阻Rref、Rref0的誤差，以及差分放大倍數k和A／D轉換器轉換輸出的誤差。為了達到要求的測量精度，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的溫度穩定性。AD7712的非線(xiàn)性誤差小于O．001 5％，增益溫度穩定性小于2 ppm，并且還可以通過(guò)單片機對AD7712進(jìn)行校準來(lái)減小其非線(xiàn)性誤差以及增益誤差。

　　3 定標與實(shí)測結果

　　3．1 測量系統定標

　　首先用高精度電阻箱(誤差5 ppm)代替Pt1000對測量系統進(jìn)行定標。根據式2所示的實(shí)測Pt1000電阻／溫度關(guān)系標定數據，通過(guò)改變電阻箱的取值來(lái)設定相對應的測試溫度點(diǎn)標稱(chēng)值，經(jīng)過(guò)測量系統、A／D采樣和上位機程序計算，得到測量溫度顯示值。根據初測數據對測量電路、補償電壓進(jìn)行校準后，得到測量系統定標數據如表1所示。

　　從表l測量數據可見(jiàn)，測量系統引入的最大誤差為0．003℃。因此只要Pt1000鉑電阻的定標誤差足夠小，精度高，整個(gè)溫度測量系統就可以滿(mǎn)足高精度的測量要求。