PT100de線(xiàn)性測(cè)溫儀

1、pt100線(xiàn)性測(cè)溫儀 摘 要：隨著現(xiàn)代測(cè)量、控制和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,傳感器技術(shù)己越來(lái)越為人們所重視。本論文即對(duì)pt100線(xiàn)性測(cè)溫進(jìn)行了分析研究?？偟难芯克悸肥峭ㄟ^(guò)高精度模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ad7705，對(duì)pt100熱電阻電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行采樣、放大，并在單片機(jī)內(nèi)采用一定的算法實(shí)現(xiàn)對(duì)熱電阻的線(xiàn)性化處理，然后，通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。采樣電路采用三線(xiàn)制接法，使用恒流源產(chǎn)生激勵(lì)電流通過(guò)pt100，采用這種方法可顯著地減小導(dǎo)線(xiàn)的電壓降，從而保證高精度。關(guān) 鍵 詞：pt100 單片機(jī) 線(xiàn)性化 ad7705pt100 linear thermometerabstract：with the development of mod

2、ern measurement, control and automation technology, sensor technology has been gaining more and more attention.in this paper, pt100 linear thermometer is analyzed. the general idea is to study high-precision a/d converter ad7705, which samples and enlarges the thermoelectric potential from the pt100

3、 thermal resistance, to use a certain algorithm for the linearization processing in the microcontroller, then to display the data in led digital tube.the sampling circuit is for three-wire system, and the excitation current through the pt100 is from constant current source,which can significantly re

4、duce the conductor voltage drop,and ensuring high accuracy.前言隨著現(xiàn)代工業(yè)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,傳感器技術(shù)己越來(lái)越為人們所重視,它是人類(lèi)社會(huì)跨入信息時(shí)代的物質(zhì)基礎(chǔ)。它具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便，準(zhǔn)確度高，熱慣性小，穩(wěn)定性及復(fù)現(xiàn)性好，溫度測(cè)量范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，適用與信號(hào)的遠(yuǎn)傳，自動(dòng)記錄和集中控制，在溫度測(cè)量中占有重要地位。各種熱電阻中，鉑熱電的特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠，所以在溫度傳感器中得到了廣泛的應(yīng)用。其中以pt100最為常用。pt100可測(cè)量-200-850的介質(zhì)溫度，其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系近似線(xiàn)性，價(jià)格便宜。本設(shè)計(jì)對(duì)0-800進(jìn)行線(xiàn)性化處

5、理和測(cè)量。用熱電阻傳感器進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，熱電阻與檢測(cè)儀表相隔一段距離，因此熱電阻的引線(xiàn)對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大的影響。所以引線(xiàn)方式有二線(xiàn)制、三線(xiàn)制、和四線(xiàn)制三種。三線(xiàn)制可以減小熱電阻與測(cè)量?jī)x表之間連接導(dǎo)線(xiàn)的電阻因環(huán)境溫度變化所引起的測(cè)量誤差，測(cè)量精度較高。故本設(shè)計(jì)采用此測(cè)量方法。本設(shè)計(jì)的線(xiàn)性化處理方法，采用最佳非等距離差值算法進(jìn)行線(xiàn)性化處理。處理過(guò)程是通過(guò)高精度模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ad7705對(duì)熱電偶電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行采樣，放大，并在單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行該算法實(shí)現(xiàn)熱電阻的線(xiàn)性化算法處理，使精度達(dá)到0.1%以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足工業(yè)要求。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試及論文的編寫(xiě)過(guò)程中，得到了學(xué)校的各位老師及同學(xué)的大力支持，在此一并致謝！目 錄第一章 引言

6、11.1 pt100測(cè)溫儀的研究目的及意義11.2 本論文的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)方案1第二章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)22.1 概述22.2 stc89c52單片機(jī)的外圍電路設(shè)計(jì)22.3 模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)32.3.1 ad7705寄存器介紹32.3.2 ad7705的校準(zhǔn)52.4 溫度采樣電路設(shè)計(jì)62.5 數(shù)碼顯示6第三章 軟件設(shè)計(jì)73.1 pt100線(xiàn)性化73.1.1 pt100分度表數(shù)據(jù)分析73.1.2 線(xiàn)性化算法73.2 線(xiàn)性化程序83.3 ad7705程序調(diào)試14第四章 試驗(yàn)結(jié)果與分析16第一章 引言1.1 pt100測(cè)溫儀的研究目的及意義隨著現(xiàn)代測(cè)量、控制和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,傳感器技術(shù)己越來(lái)越為人們

7、所重視,它是人類(lèi)社會(huì)跨入信息時(shí)代的物質(zhì)基礎(chǔ)。 信息的采集和處理是信息社會(huì)的支柱之一,信息的處理依賴(lài)于計(jì)算機(jī)技術(shù),而信息的采集則依賴(lài)于傳感器。在國(guó)外,隨著生產(chǎn)自動(dòng)化和實(shí)時(shí)控制的發(fā)展,為了更好地發(fā)揮計(jì)算機(jī)的效能,各國(guó)都已開(kāi)始重視傳感器。進(jìn)入21世紀(jì)后，智能溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開(kāi)發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片機(jī)測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。本設(shè)計(jì)基于對(duì)測(cè)溫精度的提高，以及測(cè)溫儀器成本的降低，采用熱電阻作為傳感器，熱電阻具有測(cè)溫范圍大、穩(wěn)定性好和耐氧化等特點(diǎn)。而且不需要冷端補(bǔ)償，其他熱電偶需要冷端補(bǔ)償。在溫度測(cè)量中占有重要的地位，具有精度高、可靠性較好、

8、電路簡(jiǎn)單、成本低、體積小、調(diào)試方便等特點(diǎn)。測(cè)溫元件采用pt100鉑電阻,結(jié)果證明整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量誤差在1以?xún)?nèi),而且整體造價(jià)低,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。此方法較好推廣,可適用于熱電阻溫度計(jì)的溫度測(cè)量。1.2 本論文的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)方案pt100在不同溫度狀態(tài)下呈現(xiàn)不同的阻值，并且阻值隨溫度變化近似線(xiàn)性，如果加上對(duì)熱電阻的非線(xiàn)性校正，可使溫度與阻值有很好的線(xiàn)性度。通過(guò)液晶屏或數(shù)碼管顯示出來(lái)，使用52系列的8位微控制器，加上ad7705作為數(shù)模轉(zhuǎn)換，并通過(guò)串行通信送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，傳感器電路采用三線(xiàn)制接法，使用恒流源產(chǎn)生激勵(lì)電流通過(guò)pt100，采用這種方法可顯著地減小導(dǎo)線(xiàn)的電壓降，從而保證高精

9、度。本系統(tǒng)采用pt100作為測(cè)溫元件，系統(tǒng)采用stc89c52單片機(jī)的軟、硬件設(shè)計(jì)，并采用了基于轉(zhuǎn)換技術(shù)的16位無(wú)誤碼模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ad7705進(jìn)行控制；系統(tǒng)用高精度模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ad7705對(duì)熱電阻所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，在單片機(jī)內(nèi)采用一定算法實(shí)現(xiàn)對(duì)熱電阻的線(xiàn)性化處理，硬件連接時(shí)，測(cè)試信號(hào)由ad7705的7、8端輸入，由dout、din端與單片機(jī)的p0.1、p0.0口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最終將測(cè)試結(jié)果由單片機(jī)的p3.0、p3.1、p3.7口控制在數(shù)碼管上顯示，最終完成測(cè)試任務(wù)。具體內(nèi)容如下： 熟悉stc89c52單片機(jī)；熟悉ad7705資料；熟悉pt100的特性；焊接整機(jī)電路，確保無(wú)虛焊、漏焊和錯(cuò)焊

10、；記錄調(diào)試過(guò)程中的軟、硬件數(shù)據(jù)；設(shè)計(jì)工作結(jié)束后，寫(xiě)出符合要求的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。第二章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1 概述 本設(shè)計(jì)是基于stc89c52單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)?？刂齐娐芬詥纹瑱C(jī)為中心，控制其他部分完成各自的功能。其中模/數(shù)轉(zhuǎn)換部分采用高精度ad轉(zhuǎn)化器ad7705，ad7705的硬件設(shè)計(jì)，采用ad7705系統(tǒng)校準(zhǔn)，提高其抗干擾能力和精度。系統(tǒng)總原理框圖如圖2.1所示。 圖2.1 系統(tǒng)框圖2.2 stc89c52單片機(jī)的外圍電路設(shè)計(jì)stc89c52系列單片機(jī)是新一代強(qiáng)抗干擾、高速、低功耗的單片機(jī)，內(nèi)部含有程序存儲(chǔ)器，不需外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器即可正常工作，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘機(jī)器周期和

11、6時(shí)鐘機(jī)器周期可任意選擇，最新d版本中集成了max810專(zhuān)用復(fù)位電路。單片機(jī)為本設(shè)計(jì)的核心控制部分，它與系統(tǒng)各個(gè)模塊相聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的智能化，其外圍電路設(shè)計(jì)如圖2.2所示。圖2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)主單片機(jī)電路由stc89c52單片機(jī)、復(fù)位電路和晶振電路組成。由于計(jì)算機(jī)的串行口輸出是rs232 信號(hào)，邏輯“1”用-3v-25v信號(hào)表示，邏輯“0”用+3v+25v 信號(hào)表示，不是ttl 信號(hào)，與單片機(jī)信號(hào)不同，因此二者進(jìn)行通信必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)選用max232 芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。圖2.3為下載電路。圖2.3 下載電路 2.3 模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) ad部分采用16位高精度模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ad7

12、705。a/d轉(zhuǎn)換電路使用雙通道、低成本、高精度模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能的ad7705，用單片機(jī)控制其單雙極性、增益倍數(shù)和選擇通道的輸入等。 電路原理圖如圖2.4所示。 圖2.4 ad7705硬件電路圖2.3.1 ad7705寄存器介紹 ad7705有幾個(gè)片內(nèi)寄存器，可通過(guò)7705的串行口進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。第1個(gè)是通信寄存器，用來(lái)控制通道選擇。它的內(nèi)容決定了下一步將對(duì)哪個(gè)片內(nèi)寄存器進(jìn)行“讀”操作還是“寫(xiě)”操作，單片機(jī)與7705的全部的信息交流都必須從寫(xiě)入通信寄存器入手。第2個(gè)是設(shè)置寄存器，用它來(lái)確定校準(zhǔn)模式，增益選擇，單/雙極操作選擇，緩沖器的模式。第3個(gè)是時(shí)鐘標(biāo)志寄存器，其中包含有濾波器選擇位和時(shí)鐘控制位。第

13、4個(gè)是輸出數(shù)據(jù)寄存器，最后一個(gè)寄存器是校準(zhǔn)寄存器，用來(lái)存儲(chǔ)通道的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。1.通信寄存器，用來(lái)控制通道選擇。2.數(shù)據(jù)寄存器，是16位只讀存儲(chǔ)器，它存儲(chǔ)由ad7705產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換結(jié)果。3.測(cè)試寄存器，用于對(duì)裝置進(jìn)行測(cè)試。4.零刻度校準(zhǔn)寄存器，是24位讀/寫(xiě)寄存器。5.滿(mǎn)刻度校準(zhǔn)寄存器。6.設(shè)置寄存器，是即可讀出又可寫(xiě)入的8位寄存器。7.時(shí)鐘寄存器，是8位寄存器，可對(duì)它進(jìn)行讀/寫(xiě)。表2.1所示為各寄存器的指令說(shuō)明。表2.2所示為設(shè)置寄存器的指令說(shuō)明。表2.1 ad7705各寄存器指令說(shuō)明寫(xiě)允許0/drdy(0) 寄存器選擇rs2(0) rs1(0) rs0(0) 讀/寫(xiě) r/w(0) 標(biāo)準(zhǔn) stby

14、(0) 通道選擇ch1(0) ch(0)固定為00 0 00寫(xiě)1讀指下一次操作對(duì)所選寄存器是讀還是寫(xiě)固定為0固定為00校準(zhǔn)寄存器對(duì)0對(duì)應(yīng)模擬通道ain11校準(zhǔn)寄存器對(duì)1對(duì)應(yīng)模擬通道ain20 0 10 1 00 1 11 0 01 1 01 1 1如上寄存器選擇中指令 0 0 0 對(duì)應(yīng) 通信寄存器指令 0 0 1 對(duì)應(yīng) 設(shè)置寄存器指令 0 1 0 對(duì)應(yīng) 時(shí)鐘寄存器指令 0 1 1 對(duì)應(yīng) 16位數(shù)據(jù)寄存器指令 1 0 0 對(duì)應(yīng) 測(cè)試寄存器指令 1 1 0 對(duì)應(yīng) 24位偏移寄存器指令 1 1 1 對(duì)應(yīng) 24位增益寄存器表2.2 ad7705設(shè)置寄存器指令說(shuō)明工作模式md1(0) md(0)增益選擇

15、g2(0) g1(0) g0(0)雙/單操作b/u(0)緩沖器控制buf(0)濾波器同步fsync(0)0 0執(zhí)行正常a/d轉(zhuǎn)換0 1自我校準(zhǔn)1 0零刻度校準(zhǔn)1 1滿(mǎn)刻度校準(zhǔn)0 0 0 增益為10 0 1 增益為20 1 0 增益為40 1 1 增益為81 0 0 增益為161 0 1 增益為321 1 0 增益為641 1 1 增益為128雙/單極性操作0雙1單一般設(shè)置為“1”單極性工作0模擬輸入端的緩沖器為短路輸出1模擬輸入串聯(lián)狀態(tài)高阻運(yùn)行一般設(shè)置為“1”緩沖輸入0狀態(tài)工作模式選擇：1. 正常模式：這種方式下，執(zhí)行常規(guī)a/d轉(zhuǎn)換。2. 自我校準(zhǔn)模式：這種方式下，對(duì)通信寄存器ch1 ch0兩

16、位選定的模擬信道進(jìn)行自我校準(zhǔn)。當(dāng)自我校準(zhǔn)工作開(kāi)始時(shí)，ad7705的12腳drdy為“1”，當(dāng)自我校準(zhǔn)工作完成時(shí)，變?yōu)椤?”，這時(shí)數(shù)據(jù)寄存器中的新一組a/d轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)可有效輸出。3. 零刻度校準(zhǔn)模式：在通信寄存器ch1 ch0選定的通道上（指選定的模擬信號(hào)輸入端）進(jìn)行零刻度系統(tǒng)校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)過(guò)程中，在ad7705模擬輸入端加上輸入電壓，按照選定的增益進(jìn)行校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)期間，所加輸入電壓一定要保持穩(wěn)定。校準(zhǔn)開(kāi)始時(shí)數(shù)據(jù)輸出允許端12腳，即drdy，為高電平“1”，校準(zhǔn)完畢自動(dòng)變“0”，在數(shù)據(jù)寄存器中的這個(gè)新的對(duì)應(yīng)熱偶低端數(shù)據(jù)即可被訪(fǎng)問(wèn)。4. 滿(mǎn)刻度系統(tǒng)校準(zhǔn)：在通信寄存器ch1、ch0選定的通道上進(jìn)行滿(mǎn)刻度

17、系統(tǒng)校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)過(guò)程中，在ad7705模擬輸入端加上輸入電壓（即用戶(hù)熱電偶使用中所需的高溫對(duì)應(yīng)的電壓值），按照選定的增益進(jìn)行校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)期間，所輸入電壓一定要保持穩(wěn)定。同零刻度系統(tǒng)校準(zhǔn)一樣，校準(zhǔn)開(kāi)始時(shí)數(shù)據(jù)輸出允許端12腳，即drdy，為高電平“1”，校準(zhǔn)完畢自動(dòng)變“0”，在數(shù)據(jù)寄存器中的這個(gè)新的對(duì)應(yīng)熱電偶高端數(shù)據(jù)即可被訪(fǎng)問(wèn)。校準(zhǔn)結(jié)束后，ad7705自動(dòng)回到正常模式-即md1 md0=0 0。2.3.2 ad7705的校準(zhǔn)本設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)校準(zhǔn)，在此詳細(xì)介紹系統(tǒng)校準(zhǔn)。ad7705的系統(tǒng)校準(zhǔn)能夠補(bǔ)償系統(tǒng)增益、偏移量和內(nèi)部誤差。系統(tǒng)校準(zhǔn)同自校準(zhǔn)一樣，也能完成傾斜因素計(jì)算，但所使用的電壓值是由系統(tǒng)提供到a

18、in端子的。整個(gè)系統(tǒng)校準(zhǔn)過(guò)程兩步進(jìn)行：先零刻度校準(zhǔn)，再滿(mǎn)刻度校準(zhǔn)。對(duì)于一個(gè)完整的系統(tǒng)校準(zhǔn)，第一步應(yīng)設(shè)置零點(diǎn)。先要設(shè)置好零刻度電壓，并且在進(jìn)行零刻度校準(zhǔn)過(guò)程中要保持該電壓穩(wěn)定，此后再在設(shè)置寄存器中寫(xiě)入md1 md0=10，這時(shí)零刻度校準(zhǔn)就立即開(kāi)始，這個(gè)校準(zhǔn)工作是在事先選定的增益下進(jìn)行的。這是校準(zhǔn)工作完成的早期提示。校準(zhǔn)開(kāi)始時(shí)，12腳drdy為高電平，直到數(shù)據(jù)寄存器中出現(xiàn)一個(gè)新的有效數(shù)據(jù)（即16位數(shù)）后，才能變?yōu)榈碗娖?。零校?zhǔn)完成后，在7腳和8腳ain端加入滿(mǎn)刻度電壓，同樣要在整個(gè)校準(zhǔn)期間保持穩(wěn)定。再在設(shè)置寄存器中寫(xiě)入md1 md0=11，滿(mǎn)刻度校準(zhǔn)就立即開(kāi)始，校準(zhǔn)完成后md1 md0=00，接著

19、12腳drdy變?yōu)榈碗娖健Ｔ趩螛O性模式下，系統(tǒng)校準(zhǔn)是在傳輸函數(shù)的兩端數(shù)值點(diǎn)上進(jìn)行的；在雙極性模式下，系統(tǒng)校準(zhǔn)是在傳輸函數(shù)的中值點(diǎn)和正的滿(mǎn)刻度值上進(jìn)行的。系統(tǒng)校準(zhǔn)分做兩步進(jìn)行提供了另一特點(diǎn)：整個(gè)校準(zhǔn)工作完成后，系統(tǒng)的零參考點(diǎn)或增益校正都能自行調(diào)整，不會(huì)影響其他參數(shù)。當(dāng)ad7705用于緩沖模式時(shí)，模擬輸入端的信號(hào)源阻抗帶來(lái)的任何誤差，都可以通過(guò)系統(tǒng)校準(zhǔn)去除掉。2.4 溫度采樣電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是基于遠(yuǎn)距離溫度的測(cè)量，為了克服傳輸過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)所產(chǎn)生的誤差，本設(shè)計(jì)采用三線(xiàn)制傳輸方式，如圖2.5所示。由pnp三極管和高精度電阻提供1ma電流，分別加在ad7705的模擬輸入端7、8管腳，提供給pt100,使得倆

20、根導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的誤差相抵消，輸入的電壓值精度提高。最后使送出的2ma通過(guò)第三根導(dǎo)線(xiàn)傳送回來(lái)。此方法不僅可以消除引線(xiàn)電阻的影響，而且電路簡(jiǎn)單。圖2.5 采樣電路2.5 數(shù)碼顯示本設(shè)計(jì)的數(shù)碼顯示部分采用任婷婷同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，詳見(jiàn)任婷婷畢業(yè)設(shè)計(jì)。本章是基于stc89c52單片機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì)。首先對(duì)單片機(jī)的基本原理做一介紹，然后通過(guò)對(duì)ad轉(zhuǎn)換電路部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹ad7705基本功能和應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集電路，到數(shù)據(jù)處理后送出的全部硬件電路設(shè)計(jì)。第三章 軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，模擬后的總熱電勢(shì)，通過(guò)線(xiàn)性化算法對(duì)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使處理后單片機(jī)輸出的數(shù)據(jù)與溫度呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)關(guān)系。總體框圖如圖

21、3.1所示。 圖3.1 程序流程圖3.1 pt100線(xiàn)性化pt100的線(xiàn)性化處理，參考“最佳非等距離插值算法”推導(dǎo)出的y=kx+b的線(xiàn)性化算法，該算法運(yùn)算量小，程序中不進(jìn)行查表，提高了程序的運(yùn)行速度，使熱電阻線(xiàn)性化處理速度得以提高。3.1.1 pt100分度表數(shù)據(jù)分析pt100分度表見(jiàn)附錄1。本設(shè)計(jì)面向高溫測(cè)量， pt100熱電阻通常應(yīng)用在對(duì)500左右的高溫進(jìn)行測(cè)量的場(chǎng)合，本線(xiàn)性化處理只對(duì)pt100的溫度范圍要求在0-800 。轉(zhuǎn)換按照如下要求：熱電勢(shì)：100mv-375.5mv，對(duì)應(yīng)0000hffffh，再將其轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制數(shù)。溫 度：0-800，對(duì)應(yīng) 100mv-375.5mv。3.1.2

22、 線(xiàn)性化算法根據(jù)pt100分度表，分別算出對(duì)應(yīng)溫度的理想值、實(shí)際值、少讀數(shù)、 。 理想值：表示理想數(shù)據(jù)，因滿(mǎn)刻度即375.5mv對(duì)應(yīng)ffff=65536 理想值= 。 例250對(duì)應(yīng)理想數(shù)=20480實(shí)際值：表示實(shí)際讀數(shù)，即熱電偶對(duì)應(yīng)的mv數(shù)時(shí)的讀數(shù)。 實(shí)際值=。 例250對(duì)應(yīng)理想數(shù)=22377少讀數(shù)：表示實(shí)際讀數(shù)-理想讀數(shù)。 例250對(duì)應(yīng)少讀數(shù)=22377-20480=1897：表示t少讀數(shù)-左鄰少讀數(shù)。 例250少讀數(shù)1897，240少讀數(shù)1855，則=1897-1855=42線(xiàn)性化后的讀數(shù)=讀數(shù)+起始少讀數(shù) 根據(jù)以上推論，可將分度表數(shù)據(jù)，分為12個(gè)段，并將10進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制數(shù)，在各分

23、段上經(jīng)算法處理后數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后對(duì)誤差比較大的段，通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)其修正，最后用匯編語(yǔ)言完成算法編寫(xiě)。3.2 線(xiàn)性化程序線(xiàn)性化算法涉及數(shù)據(jù)的運(yùn)算，在編程方面，充分利用匯編語(yǔ)言的子函數(shù)，進(jìn)行多次調(diào)用，完成數(shù)據(jù)的處理。線(xiàn)性化處理程序主要由選擇分段程序和運(yùn)算程序組成。選擇分段程序，運(yùn)用減法處理程序?qū)?6位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行處理，判斷選擇相應(yīng)的段，再去運(yùn)算程序進(jìn)行處理。運(yùn)算程序，主要是對(duì)16位數(shù)的加減法、乘法運(yùn)算。程序流程圖3.2所示。圖3.2線(xiàn)性化程序流程圖第四章 試驗(yàn)結(jié)果與分析線(xiàn)性化程序調(diào)試結(jié)果：給定的數(shù)據(jù)是從100mv到375.5mv中任意選出的點(diǎn)，經(jīng)ad7705轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)寫(xiě)人線(xiàn)性化程序中

24、，應(yīng)用查表，經(jīng)線(xiàn)性化處理后得出一組數(shù)據(jù)，通過(guò)串口調(diào)試助手，將該組數(shù)據(jù)顯示在計(jì)算機(jī)上，該數(shù)據(jù)為線(xiàn)性化處理后的數(shù)據(jù)。 給定的數(shù)據(jù)如下：00h,00h,03h,a0h,07h,3dh,0ah,d8h,0eh,71h,12h,07h,15h,98h,19h,27h,1ch,b4h,20h,3eh,23h,c6h,27h,4ch,2ah,cch,2eh,4bh,31h,c9h,35h,40h,38h,b8h,3ch,2dh,3fh,9dh,43h,0dh,46h,78h,49h,e1h,4dh,4bh,50h,ach,54h,0ch,57h,69h,5ah,c6h,5eh,1eh,61h,74h,64h

25、,c5h,68h,16h,6bh,63h,6eh,afh,71h,f7h,75h,3ch,78h,7dh,7bh,bdh,7eh,f9h,82h,35h,85h,6ch,88h,a1h,8bh,d3h,87h,00h,92h,2eh,95h,57h,98h,7dh,9bh,a1h,9eh,c3h,a1h,e2h,a4h,fdh,a8h,17h,abh,2dh,aeh,40h,01h,51h,b4h,5dh,b7h,69h,bah,71h,bdh,78h,c0h,7bh,c3h,7bh,c6h,77h,c9h,72h,cch,69h,cfh,60h,d2h,52h,d5h,42h,d8h,2fh

26、,dbh,18h,deh,00h,e0h,e4h,e3h,c5h,e6h,a5h,e9h,81h,ech,5bh,efh,25h,f2h,06h,f4h,d7h,f7h,a6h,fah,72h,fdh,39h,ffh,ffh 經(jīng)過(guò)線(xiàn)性化處理后數(shù)據(jù)如下：00 00 03 39 06 71 09 a6 0c da 10 0b 13 37 16 62 19 a7 1c ce 1f ed 23 2d 26 67 29 a0 2c d8 30 0a 33 3c 36 6c 39 97 3c c2 3f f5 43 32 46 70 49 a6 4c db 50 0d 53 3f 56 6c 59 97

27、5c be 5f ec 63 2b 66 68 69 a1 6c d8 70 0b 73 3c 76 6a 79 97 7c ce 7f ee 83 2e 7e 62 89 a6 8c dd 90 11 93 43 96 74 99 a1 9c ca a0 09 a3 41 a6 76 a9 a9 ac d7 b0 04 b3 2e b6 56 b9 a7 bc dd c0 0e c3 3e c6 6b c9 97 cc bd cf f6 d3 31 d6 68 d9 9e dc cf e0 0e e3 36 e6 59 e9 98 ec c5 f0 0c f3 41 f6 74 f9 a3 fc cc ff f5經(jīng)過(guò)分析，該線(xiàn)性化處理可使線(xiàn)性化精度達(dá)到1以?xún)?nèi)。結(jié) 論本論文詳細(xì)的研究了ad7705和單片機(jī)在儀器儀表中的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中采樣電路，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，控制電路，pt100分度表數(shù)據(jù)的研究，最終通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。論文對(duì)采樣電路和ad7705進(jìn)行了詳細(xì)的分析，最后選擇用ad7705的系統(tǒng)校準(zhǔn)和“最佳非等距離分段”的線(xiàn)性化算法。主要使用stc89c52單片機(jī)完成線(xiàn)性化處理和系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)a/d轉(zhuǎn)換控制。由于時(shí)間的倉(cāng)促，本論文還有些不足之處，如熱電勢(shì)采用電位器調(diào)節(jié)產(chǎn)生，電