基于AD7799的熱敏電阻高精度測溫系統(tǒng)

3 測溫電路校準(zhǔn)方法
MF51型熱敏電阻的電阻值R與溫度t之間存在著嚴(yán)重的非線性關(guān)系，如圖4所示，因此，對其進(jìn)行校準(zhǔn)、計算所采用的方法也是影響測溫精度的關(guān)鍵。常見的R-t建模方法有B值法(B為溫度量綱，與熱敏電阻材料有關(guān))、Steinhart-hart方程法、分段擬合法等，但這些方法都不能滿足測量精度的要求。

為得到高精度的R-t關(guān)系，設(shè)計中不是單獨(dú)校準(zhǔn)熱敏電阻，而是采用熱敏電阻與測溫電路共同校準(zhǔn)的方法，這樣，可以最大限度減小諸如電橋電阻容差、元器件溫漂、A／D模塊的緩沖電壓失調(diào)等元器件本身的非理想特性所帶來的系統(tǒng)誤差。
利用HJ6A型低溫恒溫試驗(yàn)箱為熱敏電阻提供不同的溫度環(huán)境，在-4～40℃間相對均勻地取100個溫度點(diǎn)，記錄此100個溫度點(diǎn)下熱敏電阻輸出所對應(yīng)的A／D轉(zhuǎn)換值，以此為基礎(chǔ)利用插值法，在實(shí)際測量中MCU根據(jù)即時的A／D轉(zhuǎn)換值可計算得到當(dāng)前溫度值。
該方法雖然需要對每個系統(tǒng)都要單獨(dú)測量大量溫度值和所對應(yīng)的A／D轉(zhuǎn)換值，但是系統(tǒng)最終的測量精度僅依賴于后期的校正，避免了器件個體差異對精度的影響。

4 高精度測溫系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件是在IAR Embedded Workbench開發(fā)環(huán)境下采用C語言對單片機(jī)編程。單片機(jī)通過對AD7799片內(nèi)寄存器的編程，即通過寫其中的寄存器，來實(shí)現(xiàn)通道選擇、增益選擇、轉(zhuǎn)換速度選擇和A／D轉(zhuǎn)換等功能。不管讀寫哪個寄存器，單片機(jī)都必須先寫通信寄存器，以確定下一步是讀或?qū)懀窃L問哪一個寄存器。軟件設(shè)計流程如圖5所示。