一种多通道环境温度采集系统的设计

串联电路分压的电路方程：

并联电路经推导得出的电阻值表达式与（7）式相同。由上式得到的并联电阻值与热敏电阻并联，得到的并联电阻值，从阻值与温度曲线可看出，在常用温度测量区间（0℃～50℃）左右，热敏电阻的阻值的线性化程度有了明显的改善，如图5所示。

只采用硬件的处理并不能较为理想地解决线性化的问题，必须采用软件方法进行线性化补偿校正，并联电阻后使曲线较为平坦，但相邻温度（1℃）之间的电阻差值变小，再连入电桥后相邻温度之间的电压差值变小，从而会影响测量温度的分辨率。因此，直接将热敏电阻连入电桥中，平衡温度为25℃（电阻 10KΩ），将热敏电阻放入恒温浴槽中，改变温度值测定电压值，多次测量选择较为理想的数据，温度—电压数据表格和曲线如表1、图6所示。

由图可以看出，在常用温度范围内（0℃～40℃），温度与电压之间的线性关系较好，相邻温度（1℃）之间电压差值为40mv左右。处理数据可采用多项式拟合的方法，得出温度与电压之间的函数关系式。本系统采用查表的方法，在测量范围内，以1℃为间隔，将所测量的数据列表存储在ROM中。若测量温度在两个电压数据之间，则采用逐次插值的方法，先计算相邻两点之间的斜率，再根据两点之间的直线方程计算温度值，由公式8得出，温度采集的程序流程如图7所示。

为了进一步减小测量误差，可采用平均值滤波方法，即反复测量某一通道的电压值，得到多个数据取平均值，再由上述方法得到温度值。由于测量精度限制，显示结果到小数点后一位，为软件计算补偿值。

4 、结束语

本多通道温度采集系统实用性强，能够很好地巡回采集测量多路信号，结构较为简单，成本低，外接元件少。在实际应用中工作性能稳定，测量温度准确，精度较高。系统在硬件设计上充分考虑到了可扩展性，经过一定的添加或改造，很容易增加功能，如从单片机主芯片串行口连接RS232转换芯片MAX232与PC机相连，完成温度实时数据的传递和其他控制工作。适用范围广泛，可以单独使用作为监控仪，应用于农业温室大棚监测植物生长的环境变化，工业厂房测量各部分的工作温度等等。也可以作为智能控制系统的一部分，与其它设备协同工作。系统移植性强，只需改变前端测量用的传感器类型，可在此基础上修改为其 他非电量参数的测量系统。

图7温度采集的程序流程

参考文献：
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