PDF《System Based on ARM》

2 所示 如图中,RN 即Pt100 为待测电阻,R1,R2 采用 精度为±0.01%、温度系数为±2ppm 的标准电阻,即使 工作环境温度有±30℃的变化,相应阻值变化也仅有 0.006%,可忽略不计而视其为已知的常数.恒流源同 时向串联的电阻供电,各个电阻上的信号电压通过模 拟开关的切换,分时送给同一个放大调理电路,信号 处理后输送至 A/D 转换器及微控制器. 设A/D 的三个 结果为 D0N、D

01、D02,则有: f D R K D

2 2

2 02 ? ? ? f D R K D

1 1

1 01 ? ? ? Nf N N oN D R K D ? ? ? K

1、K

2、KN 分别为从电阻加载电流源变为电压 信号、 经调理电路至A/D转换结果中的比例系数;

D1f、 D2f、DNf 分别为经调理电路至 A/D 转换结果中的零 点(包括漂移部分) .因为整个处理过程为线性处理, 所以 A/D 转换结果与电阻可以用上述表达式.由于三 个电阻经模拟开关后的后续电路是同一个电路,而后 续点电路的参数及电流源的大小在短时间(秒级)内 是不变的,即:K1=K2=KN;

D1f=D2f=DNf;

由测得 的三组 A/D 值D01 、D

02、D0N 可解出:

1 1

2 01

02 01

0 ) ( R R R D D D D R N N ? ? ? ? ? 显然,RN 只取决于测量结果的相对值,漂移对 测量的影响被抵消了.可见,此方法对整个电路的漂 移都具有实时的自校正功能.与其它具有温度补偿功 能的测量方案[1,5]相比,它不需要测量测量仪器的环 境温度,也无须进行复杂的软件计算,且电路简单、 调试方便,因而更具实用性. 上述电路中采用了 四线制 接法克服了长引线电 阻带来的误差.信号传递通道中的模拟开关,因为其 后续部分为输入阻抗非常大的仪表放大器,因而开关 上几乎没有电流只传递电压信号,其导通电阻本身及 其不均匀性的影响都可忽略. 对PT100 温度传感器来说,当0≤t≤50 ℃ ℃时,用 端基线形拟合法易求得线形方程为: 运用此公式,即可得待测点的温度. 2.2.2 测量电路 在图

2 中,除了 R1(100?) 、R2(120?)采用 精度为±0.01%、温度系数为±2ppm 的精密电阻外,其 他模拟电路中均选取常规元器件;

8*2 模拟开关选用 ADG507;

A/D 转换器选用

16 位AD 转换器 AD7715, 其非线性误差最大为0.0015 % ;

单片机选用P89LPC935.每一个待测热电阻的计算公式为:

100 20

01 02

01 0 ? ? ? ? ? D D D D R N N 求得热电阻值后,可由下面的关系式得出待测点 温度: 2.3 ARM 系统 2.3.1 通信电路 ARM 系统主要实现两个功能: 其一就是实时的保 持和两个单片机系统的数据传输;

其二就是实时的将 温度值上传给远程的监控终端. ARM 控制器选用三星 公司的 S3C2410.S3C2410 是三星公司推出的 16/32 位RISC 处理器,ARM9 内核,S3C2410 在片上集成 了丰富的组件, 这样从而大大减........