铂电阻测温电路的线性化设计方法
当其特性实现了相互完全补偿时,就能获得线性q/T2转换。显然,利用双积分A/D转换实现非线性校正的关键是应能满足式(3)所表征的函数关系。本方案采用RC回路极其简单地达到了该目的。
2. 高精度 A/D转换器ICL7135
ICL7135与89C52接口电路原理图如图2所示。在此阶段,ICL7135对Uin进行定时积分,固定时间T1=10000T0(T0为时钟周期)。积分器的输出电压为:
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2. 高精度 A/D转换器ICL7135
铂电阻测温电路线性化设计的实现采用了4位半双积分型A/D转换器ICL7135。ICL7135每一个转换周期分为三个阶段:自动调零阶段、被测电压积分阶段、对基准电压Uref进行反积分阶段。下面结合铂电阻温度测量分析ICL7135的工作过程:
(1)正向积分阶段ICL7135与89C52接口电路原理图如图2所示。在此阶段,ICL7135对Uin进行定时积分,固定时间T1=10000T0(T0为时钟周期)。积分器的输出电压为:
(4)
同时,在此阶段基准电容C对电阻R放电。外接电阻R正是为了对铂电阻温度特性的二次非线性项进行校正而设置的。此阶段完成时,C两端电压为:
(5)
式中,UW为 t = 0 时电容C两端电压值。
将上式在t = T1 处按马克劳林公式展开, 若选取适当参数,使 , 则上式可简化为:
(6)
(2)反向积分阶段:
在此阶段,基准电容C两端电压又被内部积分电路进行反向积分,在整个T2阶段UC(t)可认为是线性的,T2结束时积分器输出又回到零位,此时有: (7)
由式(4)、式(6)、式(7)整理可得: