分布式热电阻温度采集系统设计

马荣泽，刘振革，李洋，梁鹏飞，纪少波*，于泽庭

1.山东大学能源与动力工程学院，山东济南 250061；2.山东技师学院，山东济南 250200；3.中船重工第七一一研究所，上海 201108

0 引言

温度是过程控制系统中重要的被控变量之一。热电阻是工业中进行温度检测最常用的元件之一，反应快，时间间隔相对较小，具有较高的精度、较好的长期稳定性，测温范围广，工作范围为-200～850 ℃[1-3]可测特定部位或狭小场所的温度，对温度的调节、控制、放大等很容易进行。热电阻传感器(resistance temperature detector,RTD)基于电阻随温度的变化而改变的特性进行温度测量。铂或铜等正温度系数热电阻具有较好的稳定性、线性输出特性以及较宽的测温范围，得到广泛应用[4-5]。刘意等[6]使用 MSP430采集热电阻信号，结合遍历查表法、一次插值法和平滑滤波算法后得出温度；刘伟等[7]使用C8051F350芯片完成对热电阻信号的采集；张粉祝等[8]采用ADC0832为A/D转换器，设计了一个检测范围为0～600 ℃的温度检测报警电路。MAX31865芯片是一款将热电阻模拟信号转换为数字信号的转换器，具有集成度高、分辨率高及可靠性高等优点，还具备故障自诊断功能，适用于对热电阻信号进行处理[9]。本文中基于MAX31865数字输出转换器及单片机设计一套热电阻传感器温度采集系统，以实现温度的高精度测量,并在发动机试验台架上对该系统的稳定性进行验证。

1 系统整体结构设计

基于热电阻传感器以及MAX31865数字输出转换器设计一套温度信号采集、 处理及通信检测系统，包括温度传感器、单片机、MAX31865数字输出转换器等，系统结构如图1所示。……