利用查表法进行非线性校正的数显温度表设计

　　一、方案的提出

　　工业生产中广泛采用热电偶作为沮度检测传感器.由于热电偶热电势值与沮度间存在非线性关系，因此在数字化仪表中应进行线性化校正.选择合适的线性化方法，是提高仪表准确度的关键.

　　传统的线性化方法是分段折线化法。这种方法线路萦杂，调试困难，精度不易掌握。对于特性曲线拐点较多的热电偶，为达到准确度要求，往往需较多折线段进行拟合，因此可靠性也不高，不适宜作为工业上需不间断操作工艺的温度测盒方案。

　　另一种方法是用一个徽处理器，将热电偶输出的模拟量通过A/D转换器读入，然后进行适当变换，再将结果送到显示器进行显示，得到对应温度值。这种方法显然会提高仪表成本。

　　本文介绍一种综合以上两种方案的优点，不用微处理器而使仪表能够直接显示热电偶实际温度值的方法.当分辩力为0.1^oC时，这种方法理论上准确度可达0. 5^oC。其主要思想是将热电偶传感器的翰出经过A/D转换器转换成数字量，然后将这一数字量的高位信息作为EPROM程序存贮器的地址箱人。在EPROM中写人希望的箱出值，这一翰出值通过驱动器驱动LED。同时A/D抢出的低位数字信息直接线性拟合，使LED显示出希望的结果。

　　二、四位半数显沮度衰设计方案

　　本方案A/D选用ICL7135芯片，为位·并以工业上使用最频繁的K分度(镶铬一镍硅)热电偶作为温度传感器.量程范围为0一1300^oC.显然本方案仪表显示分辨力为0 .1oC.

　　热电偶热电势值一般是mV级的，需进行前置放大，然后通过A/D变换，以动态扫描形式分时输出位BCD码数字信息。经锁存后作为EPROM的输人地址值·如果将位数字信息全部作为EPROM的地址，那么，在0 - 2000℃全里程范围内所需的地址线为18根(对于字长为8位的EPROM)，也就是EPROM的容量应为256k0显然，如此大的容量是难以实现的.

　　为了解决这一矛盾，我们采取了高位查表，低位直线拟合的办法。首先分析一下K分度热电偶的热电势率(赛贝克系数s)。表中所示为其0 -1300℃的塞贝克系数值。由表可看出，s值在量程范围内不为定值，但都在40附近变化.如果以40这一数值(取40这一数值仅是为了表达方便)为A/D转换系数，那么可将热电偶的热电势换算成温度值，其最大误差在5%范围内.再精确选择转换系数值，即可使最大误差控制在3%以内。

　　本方案采用了这种方式，即将A/D翰出的号位数字个位一千位信息作为EPROM的地址，而最后一位《即十分位)按直线直接拟合输出显示。这样，EPROM的翰人地址根数变为13根，容量减至SKa如果选用字长为8位的EPROM，由于一个地址仅佬确定两位数码，故应由两组地址组成一组完整的数字，那么这时实际所需容量应为16K，可选一片27128EPROM即可.