熱電偶是在科研和生產(chǎn)過程中進行溫度測量時應(yīng)用很普遍、很廣泛的測溫元件,具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測溫精度高等特點。但熱電偶輸出電勢微弱,而且冷端溫度誤差和輸出電勢與被測溫度的非線性容易引起較大測量誤差。基于此,以ARM 微處理器作為裝置的控制核心,ADS1148 作為測溫專用數(shù)據(jù)采集器, 可以設(shè)計一種基于K 型熱電偶的高精度測溫裝置。該裝置具有可靠性好、抗干擾能力強、測溫精度高等優(yōu)點。
裝置工作原理
主控MCU 收到指令后完成對4路溫度傳感器信號的采集控制,讀取冷端補償溫度和ADC 芯片的轉(zhuǎn)換結(jié)果后, 把溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼、轉(zhuǎn)換、存儲到寄存器中,并通過串口將數(shù)據(jù)上傳到計算機中,在計算機中通過上位機讀取各通道的溫度值并顯示。
該裝置的主控MCU 采用的是意法半導(dǎo)體公司設(shè)計的STM32F103RET6,它是基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的32 位微處理器。TI 公司的ADS1148 是高度集成的16 位ADC 芯片,ADS1148 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片屬于測溫專用數(shù)據(jù)采集器[4]。主控MCU 負(fù)責(zé)對整個裝置進行控制,與信號采集芯片ADS1148 之間采用SPI 總線進行通信,一片ADC 可以外接4 路差分形式輸入的模擬信號。