51单片机驱动 Pt100 温度传感器采集系统详解

本篇文章主要介绍了基于51单片机的温度采集系统设计，该系统针对的是利用Pt100温度传感器进行温度测量并实现自动控制。在现代化工业生产中，精确的温度监控是至关重要的，尤其在冶金、化工、电力等多个领域，对于加热设备的温度控制有着显著影响，以提升产品质量和生产效率。 设计的核心是利用单片机作为控制器，其工作原理是：温度传感器Pt100的阻值随温度变化，产生的电信号通过信号调理电路转化为标准电压，随后由A/D转换器将其转化为数字信号。单片机接收并处理这些信号，进行数据处理后，将测得的温度值显示在共阴极数码管上，每秒更新一次，以减小外界干扰影响。信号测量采用单臂电桥，电桥采用5V电源，差动放大器TLC27L2CD被选用来增强信号处理能力，抵抗温度漂移的影响。 电桥电路设计精细，通过调整R12等电阻来实现增益控制，外部电阻选择兆欧级以提高输入电阻，减少对测量结果的干扰。考虑到热电阻导线电阻不可忽视，实际应用中通常采用三线或四线制连接，以抵消因导线电阻引起的测量误差。另外，调理电路的一部分信号还会进入PI控制系统，用于实现闭环控制，通过比较器、差动放大器和PI控制器的协同作用，最终驱动继电器控制电炉的工作状态，确保加热设备输出温度的准确性。 这篇文章详细阐述了如何利用单片机技术结合电桥电路来构建一个实用的温度采集系统，强调了温度测量精度的重要性和设计中对各种干扰因素的考虑，以及闭环控制策略的应用。这对于理解和设计类似的工业自动化系统具有很高的参考价值。