0 导言
常用的温度传感器有热电阻、集成温度传感器和数字式温度传感器等多种。热电阻因其丈量精度高，且功能安稳，在高精度温度丈量中占有重要的位置。
通常在传感器信号经信号调度，选用12bit、16bitAD器材对传感器的调度信号进行采样，然后经过查表得到温度值，可是因为体系噪声、AD转化的量化噪声等的存在，导致丈量成果发生差错。本文使用24bitAD器材ADS1255作为受转化的中心器材，使用其过采样技能，去除引起体系通道纹波差错的模仿滤波结构，大起伏下降体系的丈量差错，体系以铂热电阻PT100为温度传感器，丈量规模为-50～250℃，丈量的分辨率为±0.01℃，高次方程寻根核算时刻是毫秒量级。从硬件电路和软件算法规划上确保了丈量精度和牢靠性。
1 体系作业原理
体系整体构成如图1所示，长途端温度数据收集硬件原理框图如图2所示。PT1000发生的弱小电压信号经过调度之后送给24bitA/D转化器ADS1255，32位处理器PIC32MX795读取电压值后经过迭代核算出温度值。时钟、液晶用以显现温度、日期等信息。使用精简TCP/IP协议栈完成网络通讯，体系经过模仿开关切换可晋级为一起收集8路温度信号，最终将收集的温度数据经过Internet发送至长途服务器进行剖析和处理。
2 体系硬件规划
2.1 精细恒流源
使用OP97或许OP400运放构成精细恒流源电路，基准电压由AD公司的ADR434器材供给，该器材温度安稳功能高。由图3知，由电阻器R决议恒流电流I=10μA。该电流源的功能遭到取样电阻R1的温度安稳性的影响，故应仔细挑选。
2.2 信号调度电路
信号调度电路如图4所示。经过外接电阻Rg设置扩大电路的增益(G=1+50k/R)。体系的温度丈量规模是0～200℃，因而对应电阻值规模为1000～1940.981Ω，对应输出电压为10mV～19.41mV，经过前置扩大100倍。最终送入A/D转化器的电压起伏为1.0～1.941V。
在该体系的信号调度架构中，省掉了滤波器结构，原因在于选用了ADS1255器材，将数字滤波引入温度数据收集中来，下降体系模仿前端的规划复杂性，彻底消除因为模仿滤波器带来的通带内纹波等噪声的影响。从实践试验的作用来看，选用ADS1255这种过采样再数字滤波的体系结构能够大起伏下降噪声，进步丈量精度。
2.3 ADS1255转化电路与TCP/IP通讯模块电路
A/D转化器选用1通道、24位转化器ADS1255，微控器选用32位处理器PIC32MX795，衔接联系如图5所示。图6所示为DP83848的网络接口。
3 下位机体系软件规划
热电阻的阻值和温度的联系在-200～850℃规模内，满意式(1)(2)。
温度和电阻值之间为非线性联系，传统的丈量办法是将整个温度丈量区间分红若干个近似线性区间，在每一个温度区间内，电阻值和温度的联系近似线性，然后经过数值算法进行拟合。可是关于PIC32处理器，使用该处理器的强壮的核算才能直接进行高次方程的数值求解应该是首选的计划。
3. 1 使用牛顿迭代法求温度根
当0℃
丈量温度温度t，便是求方程(3)中f(t)=0的根，其间0℃
3.2 温度与丈量电压联系式
由精细I=10μA恒流源电路和调度电路可知，A/D转化器材的输入电压为：
U=I×Rt×G (8)
增益G=100，待求解温度t和体系丈量的电压值U在如下联系：
3.3 温度数据收集与长途发送流程
PIC32使用牛顿迭代法完成温度根的求取，然后经过网络完成长途数据发送，作业流程如图7所示。
4 试验成果与比照剖析
在温区0～100℃用不同办法进行温度丈量，其间实践温度由规范铂电阻温度计标定。丈量成果如表1所示。
直接使用PIC32的核算功能求解铂电阻物理特性方程的数值根，能够得到较高的精度，并在整个温度区间有较好的一致性。
5 定论
本文与规范铂电阻温度计的比照试验数据标明，使用24bitA/D过采样转化器ADS1255、微控器PIC32MX795及长途PC机构成的数据收集体系，体系结构安稳牢靠;使用P%&&&&&%32的强壮核算功能，直接寻觅物理特性方程的根，丈量精度优于0.01℃，且一致性很高。
