溫度傳感器工作原理及其應(yīng)用

后級單片機電路的原理圖如下：

從傳感器前置放大電路輸出的信號，就送入到 HT46R23 的 A/D 轉(zhuǎn)換輸入端口（PB0/AN0），由單片機去進行各種必需的處理。首先是進行軟件非線性校正，把輸入信號按照不同的溫度值劃分為不同段，再根據(jù)其所在的段分別乘以不同的補償系數(shù)，令其與理論值盡量接近，經(jīng)過非線性校正的數(shù)字，才被送去進行顯示，比較用戶設(shè)定的控制值等等。

各段的非線性補償系數(shù)見下列表格（僅僅列出主要段的數(shù)據(jù)，非全部表格內(nèi)容）：

傳感電壓

本電路還有一個特點，就是用戶可以在工作范圍內(nèi)，任意設(shè)定 3 個超限控制值。當測量顯示值大于設(shè)定值的時候，對應(yīng)的控制端口就會輸出高電平。利用這個高電平信號，再外接一級三極管驅(qū)動繼電器的電路，就可以實現(xiàn)自動控制。在某一個控制端口輸出高電平的同時，與之串聯(lián)的 LED 發(fā)光管會同時點亮，以便提示使用者是哪一個設(shè)定值在輸出控制信號。

電路中的 24C02 是電存儲器，可以把使用者設(shè)定的控制值可靠地保存起來，即使掉電也不會丟失數(shù)據(jù)。

電路圖中還有 3 只按鍵，它們分別是“設(shè)定”、“加置數(shù)”和“減置數(shù)”操作按鍵，用于使用者進行超限值的設(shè)置。使用方法如下：

按動一下設(shè)定鍵，屏幕顯示“1--”，表示現(xiàn)在進入第一個超限值的設(shè)置，三秒后屏幕自動跳轉(zhuǎn)到顯示“***”并閃爍(*** 代表原來電存儲器里儲存的超限數(shù)值)，然后，按壓加數(shù)鍵(或減數(shù)鍵)，屏幕上的最低位的數(shù)字就會加一(或減一)，如果按住按鍵三秒以上不放開，屏幕上的前兩位數(shù)字就會快速進行加數(shù)(或減數(shù))。把屏幕上的數(shù)字調(diào)整到所需要的數(shù)字后，這個超限值就設(shè)置完成了。

接著，再按動一下設(shè)定鍵屏幕顯示“2--”，表示現(xiàn)在進入第二個超限值的設(shè)置，三秒后屏幕自動跳轉(zhuǎn)到顯示“***”并閃爍....,接下來的操作與第一個超限值的操作完全一樣。

第三個超限值的設(shè)置與上面兩個完全一樣。

當設(shè)置好 3 個超限值之后，還必須最后按動一下設(shè)定鍵，退出設(shè)定狀態(tài)而返回正常工作狀態(tài)。如果忘記了這最后一次按動退出的操作，程序就會等待 10 秒之后，自動返回正常工作狀態(tài)。

簡易調(diào)試方法:

可以使用 100Ω 的電阻來模擬 PT100 在 0℃ 的阻值,接入傳感器輸入端，看看顯示是否 =000,如果不對,可以調(diào)整微調(diào)電位器來達到;然后用一只 281Ω 的電阻來模擬 PT100 在 500℃ 時傳感器的電阻值,顯示應(yīng)該在 500 字±1字；最后，使用一只 194Ω 的電阻來代替 250℃ 傳感器電阻輸入,應(yīng)該顯示 250±1 字.如果經(jīng)過上面調(diào)試沒有問題,就可以接入真正的 PT100 傳感器投入使用了.（真正的傳感器也有誤差，可以微調(diào)一下前置放大的電位器來校正它。）

在實際工作中，要求電路的供電電壓為 5V±5%.如果測量顯示值大于某一個超限值，對應(yīng)的控制端口就會立即輸出高電平。

如果傳感器發(fā)生開路故障,顯示就會出現(xiàn)HHH,如果傳感器及其引線發(fā)生了短路,顯示就會立即出現(xiàn)LLL.為了防止傳感器出現(xiàn)開路或者短路之后可能會引起的不良后果，這時候，3 個控制輸出端口都會優(yōu)先關(guān)閉。