李丕峰，薛鸣方，徐毅刚

（1.南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京210044；2.江苏省无线电科学研究所有限公司，江苏无锡214127）

基于IRt/c.3X的红外地表温度传感器设计

李丕峰1，薛鸣方2*，徐毅刚2

（1.南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京210044；2.江苏省无线电科学研究所有限公司，江苏无锡214127）

基于自动气象站中考核地表温度所使用的IRt/c.3X红外传感器，设计一个以MSP430F2013为核心的数字式红外温度传感器。通过高精度基准电压源AD780实现对前端模拟式传感器内部K型热电偶的冷端补偿；利用单片机片上的可编程增益放大器PGA和16位模数转换器SD16_A完成热电偶输出信号的数字化；并采用分段线性拟合方法使系统的测温平均误差在±0.1℃以内，温度分辨率在常温范围内达到0.012 7℃。设计出的数字式红外地表温度传感器具有高精度、高分辨率、低功耗等特点。

数字化；分段式拟合法；IRt/c.3X红外传感器；MSP430；地表温度；

地表温度是全球资源环境和气候变化研究中的一个重要参数。近年来，国内少数气象观测站正在使用红外传感器对地表温度进行考核，以期将来在自动气象站中能够利用红外温度传感器代替传统铂电阻传感器以获得更准确的地表温度［1］。目前，考核中的红外温度传感器大都使用的是美国Exergen公司生产的IRt/c.3X传感器，这是一款模拟式传感器，输出信号必须通过数据采集器的处理才能传输到终端。本文将基于IRt/c.3X红外传感器，以MSP430F2013单片机为核心设计出一个适合在自动气象站中观测地表温度的高精度数字式红外地表温度传感器。……