具有校正功能的温度测量仪表

　　温度参数在生产过程中是一个十分重要的工艺参数.它的测量精确度关系到产品质量和生产成本.利用单片机组成的温度数字测量仪和单片机软件，对放大器的零点和增益自动校准，并对热电偶的输入输出非线性关系曲线进行线性化和标度运算处理，克服了用硬件作零漂调整、增益校准和线性化等措施带来的精度差、成本高、调整困难等缺点，使温度测量仪表的性能有一定的提高而成本下降.

　　1温度测里仪表的硬件原理图

　　图1是含有51单片机、采用K热电偶测温的温度测量仪的整机原理图。

　　8752单片机作为主芯，8155作为显示器接口，它的PA口作为LED的数据控制线;PB口作为I五D的位控线，CPU的P2.7接8155的CE端，所以8155的端口地址及工作方式为:

　　PA口:端口地址为7FDIH，方式0输出

　　PB口:端口地址为7FO2H，方式0输出.

　　方式控制字:端口地址为7F00H，控制字为80H.

　　由于万位数字只有一位，所以采用认控制74巧157的SEL来实现，当场为高电平时，74LS157选择lB输出;反之，74LS157选择IA一4A输出.5G7135和8752的接口采用中断方式，其标准电源采用5G1403标准稳压块[2]，通过调节RP1使E=45.108mV.采用8选1集成块5G4051作为电子开关，通过CPU的控制，分别使放大器输入端短路、接人基准标准电压E和被测电压Ex等三种步骤.放大器采用5G7650高精度运算放大器，A/D转换器的参比电源也采用5G1403，经RP2调节得到IV电压.更详细的管脚连接请参考其它单片机接口技术书即可以4〕.

　　2零漂、增益及非线性校正和标度运算原理

　　2.1零漂及增益自动校正原理

　　a)当CPU出发把1通道信号接人放大器的指令后，放大器的输人端被短路，放大器存在着零漂输出电压，其中G为放大器的闭环增益，U₀为折算到放大器输人端的等效零漂电压.通过灯D转换器后的输出数字量N₀为

其中K为A/D转换器的转换系数.在进行自动调零时，应从A/D转换器的输出数字量从中减去N₀，这一步骤称为零点自动调整.

　　b)当CPU发出把2通道信号接入放大器的指令后，放大器的输人端信号为标准基准电压E，放大器的输出电压为，灯D转换器的输出数字量N₁为

　　同理，(N_x一N₀)的数值也应为刀D转换器输出的无零漂的被测量的数字量。

　　由式(l)、(2)、(3)，得出

　　由式(4)表明，通过N₀、N₁、N_x三个得出的数字量，利用单片机计算出来结果，就是被测电压已消除了放大器零漂和消除放大器增益误差及灯D转换误差的真实值.