王 鑫，崔忠林，刘 建

（中国电子科技集团第三十八研究所，安徽 合肥230088）

温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和科学实验中一个非常重要的参数[1]，因此在航空航天、船舶、机械制造等领域中，都需要对环境温度进行检测。目前最常使用的测量温度的设备是温度传感器，但由于集成芯片工作环境的限制，使得温度传感器采集与传输必须在一定的环境条件下才能使用。本文通过对NTC型热敏电阻的温度变化特性和晶体管物理特性的分析，采用热敏电阻与三极管控制电阻丝加热的通断，从而保持传感器内部温度处于芯片正常工作范围内，使其能够满足低温工作环境的要求。利用PT100型金属铂电阻的温度特性，使用单片机对温度进行采样，实现了对温度的测量；并采用RS485总线进行通讯，以提高信息传输的可靠性。

1 温采集功能组成

系统设计主要包括两部分：温控部分和温度采集及数据变送部分,其示意图如图1所示。

图1 低温采集系统的设计

温度采集系统采用恒温基板加热的方式对关键电路部分进行局部恒温加热。温控电路的主要功能是通过热敏电阻对温度的阻值特性来控制电阻丝加热通断，最终达到控制温度采集盒内部温度的目的。温度采集部分的主要功能是通过STC12C5A16S型单片机芯片完成温度信息的采集，并通过RS485总线将采集到的电阻值传送到远处终端。

2 温控部分的原理分析

温控的设计思路是利用热敏电阻和三极管的导通特性,控制电阻丝的加热状态,从而达到控制温度采集系统内部温度的目的。……