收稿日期:2022-11-16第31卷第6期Vol.31No.6北京印刷学院学报JournalofBeijingInstituteofGraphicCommunication2023年6月Jun.2023基于Proteus仿真的高精度温度控制器设计张明长(北京印刷学院基础教育学院,北京102600)摘要:利用PT100铂电阻作为传感器搭建电桥电路,提取温度变化信号。温度信号经放大后送入16位A/D转换器LTC1864进行采样,变成数字温度值。选用Atmega16微处理器作为检测控制核心,将数字温度值再次滤波和线性化处理,实现高精度温度测量与控制。整个设计过程借助Proteus实时仿真调试,逼真地再现了设计思想,大大缩短了设计调试周期。关键词:PT100铂电阻;Atmega16微处理器;测量控制;Proteus仿真中图分类号:S625文献标识码:A文章编号:1004-8626(2023)06-0053-06随着微电子技术的发展,电气设备的测量控制也变得更加精细,在设计实现控制方式上,有更加灵活多样的选择达到精确控制目的。利用微电子技术设计的测量仪器仪表,能够实现很高的准确度测量。文中介绍的就是以PT100铂电阻作为传感器,用LTC1864作为A/D转换器,[1]以Atmega16微处理器为检测控制核心,[2-3]设计实现高精度温度测量控制。整个设计过程利用Proteus实时仿真调试,[4]逼真地再现了设计思想,大大缩短了设计调试周期。1系统整体方案设计研究对象是温度的精确测量和控制,这需要在运行时检测到温度变化,把温度变化转化为电信号大小,提取弱小的电信号经过放大,变成与温度大小相对应的电压信号,将该电压信号送入A/D转换器,获得数字信号,送入微处理器进行再次加工处理,变成理想的测量值,在显示屏上显示;同时,将测量值和设定控制温度参数比较,获得控制信号,实现温度的精确控制。系统设计硬件框图如图1所示。2硬件电路2.1传感器温度测量信号提取及放大高精度温度控制器选用PT100铂电阻作为温度传感器,将该传感器搭建成电桥电路提取温度变化信号。电桥电路用恒流源供电,温度变化引起铂图1温度控制器硬件系统框图电阻阻值变化,桥路检测到因电阻变化而引起的电压变化值,将该变化的电压值经过运算器放大,变换成与温度相对应的电压值,送入数据采集芯片,得到相应的数字温度值。传感器信号采集电路如图2所示。需要说明的是每一步设计都是用Pro-teus仿真,在适当位置加入电压探针,探测实际电路与设计计算参数的吻合度。图2传感器信号采集电路图PT100铂电阻选用三线制接线,三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差。三根导线截面积和长度均相同,铂电阻作为电桥的一个桥臂,将一根导线接到电桥的电流源端...
