一款小型化、高精度的铂电阻温度计的设计
ADS1247 还具有一个可编程放大器(PGA),放大倍数可为1,2,4,8,16,32,64,128.采用ADS1247 进行测温的原理如图1 所示:
在图1 中,使用匹配电阻的目的是使恒流源工作在最佳的线性区。对ADS124 的配置和测试数据的读取由单片机通过SPI 总线进行。
2 实施方法及实验
当ADS1247 的采用内部参考电压,数据采样率为5SPS,PGA 放大倍数为128 倍时,其内部的噪声电压峰峰值可低于0.05uA .Pt100 在-30-300 ℃ 范围内的阻值变化范围是88.22-212.05 欧姆。所以,为了达到最低噪声的条件,应配置ADS1247,使其输出的恒定电流为100uA 。为了使恒流源输出的恒流具有较高的稳定性和线性度,其引脚的输出电压范围应在3.5-4V 的范围内,所以,要为pt100 串联一个阻值为37.4K 欧姆的电阻。ADS1247 采用内部参考电压,模拟供电电压(AVDD)和数字供电电压(DVDD)均为5V,两者之间以0 欧姆电阻分隔。所有与模拟地(AGND)连接的引脚均采用单端接地,模拟地与数字地(DVDD)之间也采用0 欧姆电阻隔离。
单片机接收到键盘输入的测量指令后,启动ADS1247,并对ADS1247 进行配置。单片机延时100ms 后,开始发起一次测量,采集30 个数据,根据Pt100 的分度表,以每一摄氏度所对应的电压范围为一个插值区间,在该范围内以万分之一摄氏度为递进单位进行线性插值。将插值后得到的温度数据按采集的时间先后顺序,分成3 个组,每组10 个数据。根据(1)式,计算每组内各温度数据的方差和。
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