一种新型智能化多点温度检测仪的设计

　　本文介绍一种使用单片机W78E52为核心的多功能智能化多点温度显示仪，用户只要通过仪器面板输入有关参数，就可在其8个温度测量信号的输入端任意接入各种型号的热电阻、热电偶，修改各测温点的报警值。这台仪器的面板上还设有8个发光二极管，以实现闪光报警功能。

　　1测量原理

　　热电阻的阻值测量原理如图1，当恒流源艺通过接线端子A、C向以三线制方式连接的热电阻Rt供电时，在Rt上的电压V_Rt=。通常，导线电阻r₁=r₂=r₃，r₂上无电流流过，电压降为零。由此可以得出，V_Rt=。如果图中恒流源电流i保持不变，根据欧姆定律，被测电阻上的电压V_Rt和被测电阻R_t成正比。在放大器放大倍数及A/D转换器参数稳定的前提下，可以用电路标定方法得到的参数计算出被测电阻Rt的值。在电路标定时，将标准电阻R_ref以三线制方式连接在接线端子A、B、c上，此时其上的压降。将放大、A/D转换后存入EEPROM中。在以后的测量程序中，分别测出三线制热电阻Rt上的电压V_Ac和V_Bc，计算得到V_Rt后，由算式就可求得热电阻风的值。

　　1.2热电势测量原理

　　将热电偶信号接入图1中的B、C端，如果热电偶电势值为从，经放大器放大，A/D转换后，得到与热电势大小成正比的信号值为协。与热电阻的阻值测量一样，在放大器放大倍数及A/D转换器参数稳定的前提下，可以用电路标定方法得到的参数计算出被测的热电势值Vt。在电路标定时，B、C端接入一个标准毫伏信号V_ref，经放大、A/D转换后得到的信号值V_ref可存入EEPROM中。在以后的测量程序中，将测量得到的信号值V_T代入算式,就可得到热电势Vt的值。

　　2硬件设计

　　2.1程控放大电路

　　如图2，来自仪表外部的热电阻或热电偶信号按通道号接至对应的接线端子上，对于热电偶信号，A端悬空。程控放大器通过CMOS开关UZ、U3，对来自热电阻、热电偶输入端子板上的A一C、B一C间的电压进行选择后，送高精度运放ICL7650放大。放大器的增益由反馈网络上的电阻Rl一R4经CMOS开关U4选择决定。由于ICL7650的输入电流极小，CMOS开关U4的导通电阻对放大器的增益影响可以忽略。恒流源TRI选用杭州大学研制的精密恒流元件3CR3A。恒定电流￡与外电阻RS有关，i二1.25/R5。恒流源经cMOs开关Ul对某个通道的热电阻进行恒流供电。为防止A端悬空时Ul的输入端过压，用稳压管D2进行电压限幅。

　　为适应不同分度号的热电偶、热电阻，程控放大器提供了三档放大倍数，以此满足各种热电阻和热电偶的信号范围:热电阻0—295Ω，热电偶。0—士50mv、0—士10mV。结合41/2位A/D转换器ICL7135，测量PTIOO热电阻时，仪表的分辨率可达0.1℃，对于热电偶测量，分辨率可达0.1%士1个字。