一種基于PT1000的高精度溫度測量系統(tǒng)設(shè)計

　　2．3 A／D轉(zhuǎn)換電路

　　A／D轉(zhuǎn)換電路由一個集成A／D轉(zhuǎn)換器AD7712完成，同時將利用其內(nèi)部的PGA完成儀表放大器的差分放大功能。AD7712是適合低頻測量的高精度A／D轉(zhuǎn)換器。片內(nèi)含有2個輸入通道AIN1和AIN2，能將模擬信號轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)輸出。利用AD7712實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換采集的原理電路如圖4所示，實際工作時需要對其進行配置。選用差分輸入通道AIN1，輸入信號極性為雙極性。

　　測量結(jié)果的誤差主要來源于參考電阻Rref、Rref0的誤差，以及差分放大倍數(shù)k和A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換輸出的誤差。為了達到要求的測量精度，參考電阻 Rref、Rref0將采用定制的UPR塑封金屬箔電阻，這種電阻具有O．05％的初始精度，小于5 ppm的溫度穩(wěn)定性。AD7712的非線性誤差小于O．001 5％，增益溫度穩(wěn)定性小于2 ppm，并且還可以通過單片機對AD7712進行校準來減小其非線性誤差以及增益誤差。

　　3 定標與實測結(jié)果

　　3．1 測量系統(tǒng)定標

　　首先用高精度電阻箱(誤差5 ppm)代替Pt1000對測量系統(tǒng)進行定標。根據(jù)式2所示的實測Pt1000電阻／溫度關(guān)系標定數(shù)據(jù)，通過改變電阻箱的取值來設(shè)定相對應(yīng)的測試溫度點標稱值，經(jīng)過測量系統(tǒng)、A／D采樣和上位機程序計算，得到測量溫度顯示值。根據(jù)初測數(shù)據(jù)對測量電路、補償電壓進行校準后，得到測量系統(tǒng)定標數(shù)據(jù)如表1所示。

　　從表l測量數(shù)據(jù)可見，測量系統(tǒng)引入的最大誤差為0．003℃。因此只要Pt1000鉑電阻的定標誤差足夠小，精度高，整個溫度測量系統(tǒng)就可以滿足高精度的測量要求。