基于占空比测量的铂电阻数字化接口研究

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1、InvestigationoftheDigitalInterfaceforPlatinumResistanceBasedontheDutyCycleMeasurementYANGYongzhu(WeihaiBranch9ShangdongUniversity‘WeihaiShangdong264209■P.R・China)Abstract:Theclassicalmulti・vibratorcircuitformedbytimer555canplayaroleofR/Fconversion.butthefrequ

2、encyoutputisinfluencedtoagreatextentbythevaryingvalueofcapacityintheRCcircuitduetoambientairtemperaturettheerrorsarereducedwellbythechangeofmeasuremodefromfrequencytocycleduty.Thetestdataarenotaccordedwiththeclassicalformulattheoryanalysisshowthattheerrorsmai

3、nlyoriginatefromtheon-stateresistanceoftheMOSFETinner555duringdischarge,amodifiedformulaisgivenandthedegreeoferrorsisestimatedthatcausedbythechangesofambienttemperatureandpowervoltageetc.Asaresult,apracticalinterfaceforPtl000transducertoMCUbasedondu・tymeasure

4、isprovided,itfeaturessimple,economical,tobelowvoltageanddissipationandalsopreciseinwiderange・Keywords；filmplatinumresistor;timer555;V/Fconversion;dutycycle;gatecontrolcounter;on-stateresistance基于占空比测量的钳电阻数字化接口研究杨永竹(山东大学威海分校控制工程系•山东威海264209)播要：定时器555组成的经典多谐振荡电

5、路可以实现R/F转换，由TRC振荡电路中的电容元件容扯受环境温度影响•引起输出频率很大的变化；将测笊脉冲频率改为测扯脉冲占空比能有效地消除这一误差。由经典公式计算•得出的占空比与实测数据存在差异，其原因主要在于555内部放电用MOS管导通电阻的存在"根据电路理论.给出了修正的方程并估算了环境温度和电源电压等因素对占空比测就造成的误差。最终得出•种基于占空比测笊的钳电阻接口方法•它入机方武简便、经济、低功耗、同时又能在宽范围内达到较高的测温精度』关乂词：薄膜钳电阻；555;V/F转换；占空比；门控计数；导通电阻中图

6、分类号:TP212文猷标识码：A文章编号：1004-1699(2003)03-0374-04钳电阻在工业测温中具有广泛的应用。它的特点是测温范围大，性能稳定，易标定。IC测温元件，如AD590.DS1820等，上限只能达到125弋；一些热敏电阻的上限虽然达到3OO3C,但是线性差，尤其在高温段，温度系数快速变小。近年来推岀的薄膜钳电阻拓宽了钳电阻测温的应用领域，它采用先进的激光喷溅及光刻等工艺，将钳附着在陶瓷基片上形成薄膜并经过激光调阻而成。除了一般丝绕钳电阻的优点以外•最大特点是微型化，以Ptl000为例•其尺

7、寸仅在5.0mmx2.0mmx1.0mm,由于阻值可以做得很大，信噪比提高，引线电阻的影响可以忽略或易于补偿，适合一些电池供电的一体化或便携式仪表。钳电阻测温需要考虑恒定激励源、零点迁移、高精度A/D转换等问题•而要适于低电压、微功耗等特殊需收積日期：2003-02-27作者简介：杨永竹(1944-11),男，教授，现从事智能仪表的教学和研制工作,yyzhu@sdu.edu.cn.Tl=]n2•Rr•Ct(I)ln2•(心+2心)•Ct要，技术更为复杂一些c设计一种简单可靠的入机接口，对于改善结构、降低成本、提高

8、产品性能具有实用意义。1基于V/F测量经典方法的缺陷由555以及一些阻容元件组成的经典的多谐振荡电路如图I,电容S上的电压匕以及输出电压匕的波形及时序由图2所示⑴：图2城荡耳输出脉冲时序和波形7、心及频率F由下式给出：Tn=ln2•(心+心)•&(2)F=y=：l/ln2・(Ra+2Rb)・CT(4)以心作为基准电阻、固定将心选为阻性传感器、例如钳电阻，就组成了一个简单