一种高精度测温装置的设计

2 系统的软件设计
软件是整个系统的灵魂，它是系统算法和功能实现的关键，整个测温系统是在程序控制下进行工作的，本系统的软件设计中我们选择以单片机C51语言为主，以汇编语言为辅，采用模块化的设计思想，将该部分设计划分为相应的程序模块，增强了程序的可移植性。整个软件系统主要有单片机主程序、键盘控制子程序、开机自检子程序、温度检测及显示子程序、中断子程序等。单片机主程序流程图如图3所示。

系统上电后单片机首先进行系统初始化，之后程序执行相应的自检子程序，检测测温系统是否有故障。系统默认进入的单机工作模式，在单机工作模式下，可以根据功能按键选择不同的功能，通过系统调用相应的功能按键处理子程序来完成应的功能，并在LED数码管上显示相应的温度信息，具有非常好的人性化特点；在无线工作模式下，此时系统作为一个下位机，可以和远程计算机进行无线通信，实现数据的远距离传输，利用计算机强大的信息处理功能，把下位机传送过来的数据进行分析和处理。

3 试验结果及分析
试验数据通过对普通热水器加热中的水温进行测量取得，测量中采用实验用高精密数字测温仪的示值温度作为被测物体温度检测点的温度真实值，本测温装置测得的温度信息经过电路的转换及单片机的处理后，测得的温度信息在LED数码管上的显示值如表l所示。从表中的数据可以看出，本系统LED显示值和真实值很接近；试验过程中，由于测量环境及其它因素的影响，使得系统的测量值在真实值上下波动，但温度的实际相对误差始终保持在1％以内，从而证明了本测温装置完全能够满足实际的测量要求。

4 结论
文中以单片机为测温装置的控制及数据处理核心，设计了基于铂热电阻的高精度测温装置，具有两种工作模式；采用两个完全相同的毫安级恒流源分别给热电阻和参考电阻供电，利用高精度的模数转换芯片ADS1110完成温度信息的采集及A／D转换，从提高了装置的测量精度；通过单片机的软件编程完成线性化算法及进行数据处理运算，并结合功能按键来实现系统的不同功能。试验数据的结果表明，此测温装置具有较高的测量精度，具有非常广泛的实际用途。