摘要 传统的数字式测量电阻的方法是先将电阻值转换为电信号(如电压),再用A/D转换器将其转换为数字信号,因此电路复杂,费用高。本文介绍一种类R—F转换频率测量温度的方法。直接把热敏电阻Rt接到由RC构成的多谐振荡器电路中,用MSP430单片机的捕获功能来获得多谐振荡器输出信号高低电平的脉宽并同时计数,则热敏电阻Rt与捕获高低电平时的计数值的差值成正比关系,查表可得温度值。
关键词 热敏电阻 温度测量 MSP430单片机捕获中断
测量温度一般采用热敏电阻做传感器,测量的方法有R—V转换电压测量法和R—F转换频率测量法。这两种方法的电路复杂且成本高,电路中很多元器件直接影响测量精度。本文论述一种类R—F转换频率的测量法,用NE555定时器和热敏电阻等器件构成振荡器,由MSP430单片机的捕获功能来捕获多谐振荡器输出信号的高低电平并计数,热敏电阻Rt与捕获高低电平时的计数值的差值成正比关系。该方法电路简单、成本低,系统流程框图如图1所示。
1 负温热敏电阻
PT一25E2热敏电阻温度阻值变化曲线如图2所示。PSB型负温热敏电阻由Co、Mn、Ni等过渡金属元素的氧化物组成,经高温烧成半陶瓷,利用半导体毫微米的精密加工工艺,采用玻璃管封装,耐温性好,可靠性高,反应速度快且灵敏度高。它采用轴向型结构,便于安装,能承受更高温度,且玻璃封装耐高低温(一50~350℃)。
代入常量f、C1、R2的值,即可得热敏电阻阻值,通过查表可得温度值。查表温度间隔一般为1℃,如果忽略热敏电阻1℃以内的非线性误差,可以将两摄氏度之间取线性计算,这样可以得到O.01℃的分辨率。
结 语
由测量原理知:被测电阻的阻值越大,测量误差越小。笔者已应用该方法设计出一款温度计,测量范围为一10~80℃,分辨率达到O.01℃,误差在O.3℃以内。该设计充分利用了MSP430单片机的捕获功能和低功耗功能,使得电路功耗低、电路简洁、价格低廉、精度高。
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