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铂电阻测温电路的线性化设计方法.docx

铂电阻测温电路的线性化设计方法

上课觉觉_下课闹闹
2017-03-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《铂电阻测温电路的线性化设计方法docx》,可适用于高等教育领域

铂电阻测温电路的线性化设计方法摘要:介绍一种基于AD转换原理的铂电阻测温的非线性校正方法分析了铂电阻线性测温的原理并给出了AD转换器与单片机C接口电路及试验数据。关键词:铂电阻测温电路设计模拟数字转换非线性校正数据采集一、引言铂电阻温度传感器因其测量范围大复现性好稳定性强等特点而被广泛使用。在精密测量系统中铂电阻测温系统电路结构图如图所示:铂电阻信号通常通过桥式电路转换为电压信号再经过放大及AD转换后送微处理器进行处理。为了能对铂电阻测温的非线性进行校正作者利用双积分AD转换原理设计了一种高精度的铂电阻测温非线性校正方案。实践证明该方法不仅性能稳定结构简单而且在~℃范围内准确度可达到FS±字。二、非线性校正原理以上是本文阐述的以变量变换的形式实现传感器非线性校正的设计思想。这里t的量纲为时间其测量过程是通过双积分AD转换实现的。双斜率积分转换表达为:式中:UinAD转换时模拟输入电压TAD转换过程中正向积分时间TAD转换过程中反向积分时间UrefAD转换时参考输入电压。当Uref为定值时Uin与T具有线性关系因此这种情况下可以认为AD输出结果为:T=TUinUref假定Uref(t)为时间t的函数:Uref(t)=MNt()其中:MN为待定常系数。AD转换后的输出结果若能完全补偿铂电阻温度非线性则有:Uin=aqBq()故将式()和式()代入式()假设:AT=MBT=N,则有:T与q在数值上大小相等即T=q可见实现了铂电阻的温度与数字量线性转换。可以看出在AD转换过程中模拟电压输入与数字量输出之间不是线性关系其函数关系刚好与Rqq关系相反当其特性实现了相互完全补偿时就能获得线性qT转换。显然利用双积分AD转换实现非线性校正的关键是应能满足式()所表征的函数关系。本方案采用RC回路极其简单地达到了该目的。

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