基于铂电阻的数字温度测量系统设计

1．3 信号调理电路设计
由于铂电阻的温度电阻特性具有线性度不好，在进行线性补偿时选用XTR105，铂电阻线性补偿电路如图3所示。各个电阻的计算公式如下。
其中,RZ=RTD最小测量温度，

RL选用时注意MSP430单片机ADC的参考电压，ADC的参考电压设置为外部电源电压3.3V，采用150的低温漂高精度电阻，RL的电压范围在0.6V到3V之间，RL可直接接MSP430的模拟信号输入端进行模数转换。线性补偿电路设计中的电阻按照XTR105手册提供的计算方法来确定，其中RZ为PT100在-100℃时的电阻(60Ω)，R2为600摄氏度时的电阻(314Ω)，R1=RTD Resistance at(-100+600)／2=194Ω，经过公式计算，RG=581Ω，RLIN1=4.3kΩ。z

2软件设计
在程序设计中使用C语言编程，使用C语言设计将会带来一下几点好处：1：可以大大提高软件开发的工作效率；2：可以提高所设计的程序代码的可靠性、可读性、可移植性；3：设计者可以更多地集中在充分发挥MSP430的功能上。MSP430可以进行多个模拟通道的ADC模数转换，进行ADC模块设置时需要设置通道、参考电压等相关寄存器，由于ADC转换的数值是2进制的，转换值送LCD显示前要使转换值变换成ASCII型数据，程序流程如图3所示。

3 测试结果
完成硬件与软件的设计后，进行系统联试。首先测试ADC的功能模块，测试的方法采用高精度的可变电阻器替代铂电阻PT100的阻值，根据铂电阻PT100分度表调节对应温度的可变电阻的阻值，从-100℃到600℃区间取15个点，每50℃测试一次，记录AD转换值。温度和转换值进行最小二乘法线性拟合，计算出线性度等测量系统的指标。线性度计算结果为小于1％，测量数据如下：