一種基于PT1000的高精度溫度測量系統設計

　　2．3 A／D轉換電路

　　A／D轉換電路由一個集成A／D轉換器AD7712完成，同時將利用其內部的PGA完成儀表放大器的差分放大功能。AD7712是適合低頻測量的高精度A／D轉換器。片內含有2個輸入通道AIN1和AIN2，能將模擬信號轉換成串行數據輸出。利用AD7712實現數據轉換采集的原理電路如圖4所示，實際工作時需要對其進行配置。選用差分輸入通道AIN1，輸入信號極性為雙極性。

　　測量結果的誤差主要來源于參考電阻Rref、Rref0的誤差，以及差分放大倍數k和A／D轉換器轉換輸出的誤差。為了達到要求的測量精度，參考電阻 Rref、Rref0將采用定制的UPR塑封金屬箔電阻，這種電阻具有O．05％的初始精度，小于5 ppm的溫度穩定性。AD7712的非線性誤差小于O．001 5％，增益溫度穩定性小于2 ppm，并且還可以通過單片機對AD7712進行校準來減小其非線性誤差以及增益誤差。

　　3 定標與實測結果

　　3．1 測量系統定標

　　首先用高精度電阻箱(誤差5 ppm)代替Pt1000對測量系統進行定標。根據式2所示的實測Pt1000電阻／溫度關系標定數據，通過改變電阻箱的取值來設定相對應的測試溫度點標稱值，經過測量系統、A／D采樣和上位機程序計算，得到測量溫度顯示值。根據初測數據對測量電路、補償電壓進行校準后，得到測量系統定標數據如表1所示。

　　從表l測量數據可見，測量系統引入的最大誤差為0．003℃。因此只要Pt1000鉑電阻的定標誤差足夠小，精度高，整個溫度測量系統就可以滿足高精度的測量要求。