[实用新型]一种铂电阻测温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及铂电阻测温领域，涉及一种铂电阻测温装置。

背景技术

铂电阻温度计具有精度高、稳定性好、响应快的特点，因而获得了广泛的应用。由于铂电阻的阻值与温度成非线性关系，常用硬件或软件进行数据处理。硬件方面，采用相关电路对铂电阻进行线性补偿，这不但增加了系统的复杂性，而且降低了系统的稳定性；软件方面，常采用“查表法”、“曲线拟合法”等方法处理测量值，标定温度、调试软件将非常复杂。高精度的温度测量，需要高分辨率、高精度的A/D转换器，随着Δ-Σ式高分辨率A/D转换器的普及，使得高精度的温度测量成为可能。

根据函数R(t)= R₀ (1+At+Bt² )，相关文献提出了二次方程求根法，计算铂电阻的温度。它们的方法是：如图1，在恒流源调整阶段，将电流调到某一电流值（如1mA），通过测量铂电阻两端的电压，根据欧姆定律计算出铂电阻阻值（RX），然后求解方程RX= R₀ (1+At+Bt² )的根，得到铂电阻的温度。采用这种方法，测量温度值受如下因数影响：

（1）恒流源电流值的精确度。需对恒流源作精确的调整，对标准电流表的精度有较高要求。需在恒流源电路中增加电流调节部分，减小了电路的稳定性。

（2）模数A/D转换器及相关模拟电路的测量精度。需在模数A/D转换器前面的电路中增加增益调节，用标准电压表对A/D转换器的输出值进行标定，这一过程，同样，减小了电路的稳定性，增加了调试的复杂性，引入了测量误差。

（3）电阻R₀值的精度。电阻R₀的误差将会引起测量温度的误差。

采用这种二次方程求根法，可以获得较高的测量精度，但它没有能够回避与铂电阻相关的两个参数，即电压值、电流值，给测温装置的生产、调试带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、调试方便、稳定性好、精度高的铂电阻测温装置。

本实用新型所采用的技术方案具体是这样实现的：

本实用新型提供了一种铂电阻测温装置，包括依次连接的恒流电路、滤波电路、模数A/D转换器电路和单片机，还包括发光二极管数码管显示电路、RS232接口电路和PC机，所述恒流电路包括第一电阻、第六电阻、第一集成电路和铂电阻；所述模数A/D转换器电路包括模数A/D转换器；所述滤波电路包括第二电阻、第二电容、第五电阻和第一电容。

优选地，所述发光二极管数码管显示电路采用MAX7219芯片。

优选地，所述单片机为PIC16F886。

优选地，所述RS232接口电路采用MAX232芯片。

优选地，所述模数A/D转换器为ADS1110。

本实用新型的铂电阻测温装置，温度标定方便，测量精度高，稳定性好；硬件结构简单，便于生产；体积小，便于产品小型化。

附图说明

图1是本实用新型实施例的铂电阻测温装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的铂电阻测温装置的电路原理图；

图3是本实用新型实施例的铂电阻测温装置的测温方法流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，使本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。

图1是本实用新型实施例的铂电阻测温装置的结构示意图，图2是本实用新型实施例的铂电阻测温装置的电路原理图,如图1和图2所示，本实用新型具体实施例的铂电阻测温装置，包括依次连接的恒流电路10、滤波电路20、模数A/D转换器电路30和单片机40，还包括发光二极管数码管显示电路50、RS232接口电路60和PC机70，恒流电路10包括第一电阻R1、第六电阻R6、第一集成电路U1和铂电阻PT；模数A/D转换器电路20包括模数A/D转换器；滤波电路20包括第二电阻R2、第二电容C2、第五电阻R5和第一电容C1。单片机40为PIC16F886，测量结果用发光二极管数码管显示电路50显示，发光二极管数码管显示电路50采用MAX7219芯片，RS232接口电路60采用MAX232芯片，模数A/D转换器为ADS1110，模数A/D转换器ADS1110片内包含一个程控增益放大器，为防止模数A/D转换器输出溢出，需根据最高温度值计算出铂电阻PT阻值，再计算出模数A/D转换器的最大输入电压，以确定程控增益放大器的增益。

本实用新型具体实施例的铂电阻测温装置的分辨率分析：