[发明专利]一种高精度温度采集系统

说明书

本发明涉及一种高精度温度采集系统，包括顺次连接的程控电阻、温度传感器、模数转换器、控制器及PC端，所述控制器还与所述程控电阻连接，所述温度传感器接地设置。本发明通过设置程控电阻，使该采集系统可根据不同的温度区间调整电阻的阻值，使测量温度的精度增高；通过设置模数转换器，可避免该系统在不同温度区间导致温度精度不一致的情况；通过设置控制器，可精确计算出当前温度。

技术领域

本发明涉及温度采集，属于温控技术领域，更具体的说是涉及一种高精度温度采集系统。

背景技术

温度测量在工农业以及生活生产中有着极其重要的作用，温度测量的精度越高意味着能更准确的控制。在温度采集系统中，温度传感器因低廉的成本和优秀的性能被广泛应用。当前温度测量一般采用恒流源激励法和电阻分压法，这两种方法存在以下缺陷：(1)恒流源激励法的电路结构复杂，适应性差，使用的电子器件成本高，导致测量温度的性价比低；(2)电阻分压法采用温度传感器的阻值随温度变化呈非线性变化，导致测量温度时在不同的温度区间其测量的精度不同。

发明内容

基于以上技术问题，本发明提供了一种高精度温度采集系统，从而解决了以往温度采集系统结构复杂、适应性差及测量精度低的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种高精度温度采集系统，包括顺次连接的程控电阻、温度传感器、模数转换器、控制器及PC端，所述控制器还与所述程控电阻连接，所述温度传感器接地设置。

基于以上系统，所述程控电阻与温度传感器连接形成分压电路，分压电路的分压电压通过控制器计算得到，所述控制器计算分压电压的公式为：

Vin＝Vref(R_NTC/(R+R_NTC))；

其中，

Vin为分压电压；

Verf为分压电路的供电电压；

R_NTC为温度传感器的阻值；

R为程控电阻阻值。

基于以上系统，所述分压电压经过模数转换器采集并进行量化误差计算，计算方法包括以下步骤：

A通过公式得到模数转换器的值：

D＝Vin/Vref(2^N)；

其中，

N为模数转换器的有效位数；

D为模数转换器的值；

B程控电阻阻值不变，设温度传感器采集环境温度为T1和T2,则模数转换器的误差差值为：

D_diff＝(R_NTC2/(R+R_NTC2)-R_NTC1/(R+R_NTC1))*(2^N)

其中，

D_diff为温度传感器采集环境温度T2与环境温度T1时系统采集到的模数转换器的差值；

R_NTC2为温度传感器采集环境温度T2的阻值；

R_NTC1为温度传感器采集环境温度T1的阻值。

基于以上系统，所述程控电阻型号为MCP41050。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过设置程控电阻，使该采集系统可根据不同的温度区间调整电阻的阻值，使测量温度的精度增高；通过设置模数转换器，可避免该系统在不同温度区间导致温度精度不一致的情况；通过设置控制器，可精确计算出当前温度。

附图说明

图1为本发明的结构框图；