（1）
0≤t<850℃Rt=R0（1+At+Bt2）
（2）
第二章硬件部分
温度传感器的电路模块
（1）参考电源。
（2）恒流源测温电路。
（3）信号放大电路。
（4）低通滤波电路。
一、参考电源电路：
对于整个设计而言，首要问题就是解决系统的供电问题。
要求电源模块稳定可靠。
在本课程设计中，电源供电模块的电源可以通过一个TL431和一个电位器VR1（502）调节产生一个3.3v的稳定的参考电源。
图1为参考电源电路。
TL431是可控精密稳压源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从Verf（2.5V）到36V范围内的任何值。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中用它代替稳压二极管，例如，数字电压表，运放电路，可调压电源，开关电源等。
TL431是由德州仪器生产，所谓TL431就是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值（如图1）。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等。
图1参考电源电路
2、恒流源测温电路：
恒流源式测温的典型应用电路如图3所示。
测温原理：
通过运放U1A将基准电压3.3V转换为恒流源，电流流过Pt100时在其上产生压降，再通过运放U1B将该微弱压降信号放大（图中放大倍数为10），即输出期望的电压信号，该信号可直接连AD转换芯片。
根据虚地概念“工作于线性范围内的理想运放的两个输入端同电位”，运放U1A的“+”端和“-”端电位V+＝V-＝3.3V；假设运放U1A的输出脚1对地电压为Vo，根据虚断概念，（0-V-）/R1+（Vo-V-）/RPt100＝0，因此电阻Pt100上的压降VPt100＝Vo-V-＝V-*RPt100/R1，因V-和R1均不变，因此图3虚线框内的电路等效为一个恒流源流过一个Pt100电阻，电流大小为V-/R1，Pt100上的压降仅和其自身变化的电阻值有关。
其中R1=3.3K欧，故VPt100=RPT100/1000,再经过放大电路，放大倍数为10倍得到最终的V=RPT100/100，即RPT100=V*100,再根据PT100温度和电阻的近似关系T=（RPT100-100）*2.56,得到T=（V-1）*256,这就是最终输出电压和温度的关系式。
恒流源接法
三、信号放大电路
电桥的压差信号经过运放LM358放大后输出期望大小的电压信号，该信号可直接连AD转换芯片。
差动放大电路中R2＝R3、R4＝R5、放大倍数＝R5/R3=R4/R2=10，运放采用单一5V供电。
在本次课程设计中，差动放大电路采用负反馈电路。
电路图如图：
（4）低通滤波电路。
通过一个低通滤波电路，过滤掉其中的交流成分。
IN4733是一个稳压二极管，可以稳定输出电压。
使电压保持稳定。
第三章软件部分
#include"delay.h"
#include"sys.h"
#include"usart.h"
#include"timer.h"
#include"adc.h"
intmain（void）
{
u16adcx;
floattemp,t;
SystemInit（）;
delay_init（72）;//延时初始化
NVIC_Configuration（）;
uart_init（9600）;
Adc_Init（）;
while
（1）
{
adcx=Get_Adc（ADC_Channel_0）;
//printf（"%d\n",adcx）;
temp=（float）adcx*（3.3/4096）;
t=（temp-1.0）*256;
printf（"%f\n",t）;
delay_ms（250）;
}
}
#include"adc.h"
voidAdc_Init（void）
{
ADC_InitTypeDefADC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE）;//使能ADC1通道时钟
RCC_ADCCLKConfig（RCC_PCLK2_Div6）;//72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
//PA0/1/2/3作为模拟通道输入引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;//模拟输入引脚
GPIO_Init（GPIOA,&GPIO_InitStructure）;
ADC_DeInit（ADC1）;//将外设ADC1的全部寄存器重设为缺省值
ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;
//ADC工作模式:
ADC1和ADC2工作在独立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;/
//模数转换工作在单通道模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;
//模数转换工作在单次转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;//转换由软件而不是外部触发启动
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;
//ADC数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;
//顺序进行规则转换的ADC通道的数目
ADC_Init（ADC1,&ADC_InitStructure）;
//根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器
ADC_Cmd（ADC1,ENABLE）;//使能指定的ADC1
ADC_ResetCalibration（ADC1）;//重置指定的ADC1的校准寄存器
while（ADC_GetResetCalibrationStatus（ADC1））;
//获取ADC1重置校准寄存器的状态,设置状态则等待
ADC_StartCalibration（ADC1）;
//开始指定ADC1的校准状态
while（ADC_GetCalibrationStatus（ADC1））;
//获取指定ADC1的校准程序,设置状态则等待
ADC_SoftwareStartConvCmd（ADC1,ENABLE）;
//使能指定的ADC1的软件转换启动功能
}
//获得ADC值
//ch:
通道值0~3
u16Get_Adc（u8ch）
{
//设置指定ADC的规则组通道，设置它们的转化顺序和采样时间
ADC_RegularChannelConfig（ADC1,ch,1,ADC_SampleTime_239Cycles5）;//ADC1,ADC通道3,规则采样顺序值为1,采样时间为239.5周期
ADC_SoftwareStartConvCmd（ADC1,ENABLE）;
//使能指定的ADC1的软件转换启动功能
while（!
ADC_GetFlagStatus（ADC1,ADC_FLAG_EOC））;//等待转换结束
returnADC_GetConversionValue（ADC1）;
//返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}
#include"delay.h"
staticu8fac_us=0;//us延时倍乘数
staticu16fac_ms=0;//ms延时倍乘数
voiddelay_init（u8SYSCLK）
{
//SysTick->CTRL&=0xfffffffb;//bit2清空,选择外部时钟HCLK/8
SysTick_CLKSourceConfig（SysTick_CLKSource_HCLK_Div8）;
//选择外部时钟HCLK/8
fac_us=SYSCLK/8;
fac_ms=（u16）fac_us*1000;
}
//延时nms
//注意nms的范围
//SysTick->LOAD为24位寄存器,所以,最大延时为:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK单位为Hz,nms单位为ms
//对72M条件下,nms<=1864
voiddelay_ms（u16nms）
{
u32temp;
SysTick->LOAD=（u32）nms*fac_ms;//时间加载（SysTick->LOAD为24bit）
SysTick->VAL=0x00;//清空计数器
SysTick->CTRL=0x01;//开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}
while（temp&0x01&&!
（temp&（1<<16）））;//等待时间到达
SysTick->CTRL=0x00;//关闭计数器
SysTick->VAL=0X00;//清空计数器
}
//延时nus
//nus为要延时的us数.
voiddelay_us（u32nus）
{
u32temp;
SysTick->LOAD=nus*fac_us;//时间加载
SysTick->VAL=0x00;//清空计数器
SysTick->CTRL=0x01;//开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}
while（temp&0x01&&!
（temp&（1<<16）））;//等待时间到达
SysTick->CTRL=0x00;//关闭计数器
SysTick->VAL=0X00;//清空计数器
}
第四章总结
一、设计及调试的注意点
1.电压基准源可以采用TL431按图1的电路产生可调的。
2.等效恒流源输出的电流不能太大，以不超过1mA为准，以免电流大使得Pt100电阻
自身发热造成测量温度不准确，试验证明，电流大于1.5mA将会有较明显的影响。
3.运放采用单一5V供电，如果测量的温度波动比较大，将运放的供电改为±15V双电源供电会有较大改善。
4.电阻R2、R3的电阻值取得足够大，以增大运放的U1B的输入阻抗。
二、收获
我们这次课程设计则选用了热电阻pt100,第一次我采用了桥电路的接法，但是电路很难达到平衡，而且其中一个电阻要用100欧德精密电阻，我只是用了一般的100欧电阻，到最后一直调不出来，误差一直在几度，最后选用了恒流源接法，通过调节3.3v基准电压，来获得一个恒流源，并且得到电阻，输出电压以及温度的公式。
同时，经过这些天的实际动操作，使我认识到看似简单的问题，真正做起来的时候，如果不认真、不按照确定的步骤进行，会产生很多问题比如在做的时候，忽视了人家说的100欧的精密电阻的作用，没有深入分析为什么使用精密电阻，现在知道公式T=（RT100-100）*2.56,即PT100的阻值每变化1欧，温度输出就会变化2.56摄氏度，而一般的电阻都有5%的误差，即100欧的就会产生5欧的误差，而5欧的误差就会使温度相差10℃左右，因此必须选用精密电阻。
根据在动手操作时必须弄清每一部的原理和方法，一定要养成良好的做事风格和习惯。
参考文献：
1.陈书旺，张秀清，董建彬编，传感器应用及电路设计，北京，化学工业出版社，2008。
2.陈杰，黄鸿编，传感器与检测技术，北京，高等教育出版社，2002。
3.曾光宇，杨洪，李博，王浩全编，现代传感器技术与应用基础，北京，北京理工大学出版社，2006。
附录
附录1原理图
附录2实物图
升级会员 