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基于铂热电阻测温系统设计
作者：杨乐来源：《硅谷》2008年第12期
摘要铂热电阻信号调理器ADT70可以将因温度变化引起的铂热电阻的电阻变化转换成电压信号。采用ADT70设计了一个8通道测温系统。该系统由ADT70、单片机MSP430F149、存储器、显示、接口等组成，采用普通的薄膜式铂热电阻就可以测量50℃～200℃的温度范围。
关键词铂热电阻ADT70测温系统单片机
中图分类号：TN7文献标识码：A文章编号：1671－759720080620026－02
在生产和科学实验中经常需要测量温度这个参数。采用铂热电阻进行温度测量，范围可达200℃～850℃，且精度高，所以应用比较广泛。采用铂热电阻测温的传统方法是通过测量电桥来进行的，这种方法容易引入。
一、ADT70基本介绍
ADT70是美国ADI公司推出的集成化铂热电阻信号调理器。适配Pt100或Pt1000型铂热电阻。采用普通的薄膜式铂热电阻就可以测量50℃～500℃的温度；若配上高性能的铂热电阻，测温上限就可以扩展到1000℃。测温误差仅为±1℃。即使温度超出测量范围，ADT70所产生的附加误差也仅为±1℃，经过校准后可使该项误差降为0。ADT70可以采用5V单电源或者±5V双电源供电，工作温度范围是40℃～125℃。ADT70的内部电路框图如图1所示
ADT70内部有两个对称的电流源，可以分别给标准电阻和铂热电阻提供1mA的激励电流。内部25V的基准电压源的电压温度系数为±25×106℃。内含的仪表放大器能将铂热电阻与标准电阻上的电压差放大成与摄氏温度成正比的标准电压信号。另外一个备用放大器则可以作为其他的用途。
图1中R1电阻值为1KΩ；R2为Pt1000铂热电阻，在0℃下的标称电阻值也为1KΩ。R3是仪表放大器的增益电阻，当其阻值为499KΩ时，仪表放大器的电压增益Kv13。激励电流I01mA，当温度为0℃，R1R21KΩ，仪表放大器的输入为0。当温度升高时，R1的电阻值基本不变，R2则增加到（R2△R），此时仪表放大器的输入为I0（R2R1），输出电压：
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U0KvI0R2R1）Pt1000铂热电阻的电阻灵敏度为385Ω℃，由此得到输出电压灵敏度K50mV℃。
图1ADT70的内部电路框图及其典型应用电路ADT70可以采用单电源供电，但必须加上正确的偏置，否则芯片无法正常的测量。当Pt1000的温度从200℃上升到800℃时，其电阻值从230Ω增加到4080Ω，输出ADT70的输出电压就从1V变化到4V，显然采用单电源无法做到。为了测量200℃到800℃的温度，可以给SGND端加上1V的偏置电压，使U0可在0～5V范围内变化。把备用放大器接成电r