基于PT100的精确温度测量系统设计

“PT100温度测量 设计报告 重庆邮电大学 电子制作大赛 自动化学院 温度传感器 恒流源 AD转换 液晶显示 单片机 测量精度 误差分析” 这篇报告详细介绍了基于PT100温度传感器的温度测量系统设计。PT100是一种铂热电阻传感器，其电阻值随温度升高而增加，具有高精度和稳定性。在0摄氏度时，其阻值为100欧姆。 设计的核心是单片机，这里采用的是C8051，负责整个系统的控制。温度采样与处理模块采用了恒流源式测温电路，这种电路能提供恒定电流来通过PT100，从而得到与温度变化相关的电阻变化。恒流源可以避免由于电流变化导致的测量误差，提高测量精度。 接着，信号经过集成运算放大器进行非线性处理和放大，然后通过TLC1549 10位AD转换芯片将模拟信号转化为数字信号。AD转换芯片的选择对于测量精度至关重要，10位AD转换器能提供足够的分辨率，确保温度读数的精细度。 数据转换后的数字信号会传递给LCD1602液晶显示屏，实时显示当前温度。此外，系统还包含一个EEPROM存储芯片，可能用于存储温度阈值或用户设置，以便在需要时触发报警。当温度达到预设门限值时，蜂鸣器会发出警告，增加了系统的实用性。 软件部分主要包括AD信号转换函数、计算函数、线性插值函数、液晶显示函数、门限温度调整函数、延时函数和报警函数。这些函数协同工作，确保了系统能够准确、及时地响应温度变化，并以用户友好的方式呈现数据。 在系统测试与误差分析环节，报告提到了测试环境、设备、方法和结果。测试结果显示，该装置在0~40°C范围内测量的误差不超过±0.5度，具备较高的测量精度。误差产生的原因可能包括AD转换的量化误差、传感器本身的非理想特性以及环境因素等。 这个设计结合了理论分析与实际操作，通过PT100、恒流源、AD转换和单片机等技术，实现了一套简单、灵敏且精确的温度测量装置，适用于多种工业和实验室环境中的温度监控需求。