摘？要：选用高精度测温芯片（Si7051）对热电偶做冷端补偿；为做温度？电压的转换，在热电偶分度表中做高密度双向线性插值；用三线Pt100做动肩构成不平衡电阻桥来检测热电阻值；通过解析法求解Pt100的一元四次热电阻方程得到温度；使用高精度Σ？—且有易驱动功能的模数转换器（ADC）；选用ARM Cortex-M3结构高性能32位微处理器STM32F103。綜合这些技术，能使温控器测温分辨率达到0.001 C °。对以上相关内容的误差分析以及在STM32F103上的编程实现是本文论述的重点。

关键词：温控器；高精度测温；热电偶双向线性插值；冷端补偿；三线Pt100电阻电桥；误差分析；一元四次方热电阻方程求解；STM32F103；LTC2486；算法与编程

0 引言

1 高精度测温电路设计

1.1 电路结构

图1所示是比较常规的设计，相对简单。没有了专门的信号放大、通道切换电路，滤波电路也是最简单的一阶无源RC。

1.2 温度传感器

通常，温控器要求配接2大类传感器，热电偶（TC）和热电阻（RTD）。

1.4 ADC的选择和使用

选用LTC2486（简称2486），主要是以下4个原因[1]。

①综合分辨率高，误差小。名义上是16位，实则17位（包含符号位）的分辨率。理想情况下，可分辨1μV 电压。

②有2个差分通道，正好满足一般温控器对热电偶和Pt100的输入需求，不需外加切换电路（会引入噪声误差）。

3）与STM32F103（简称F103）的接口

通过四线SPI与F103接口。

①双向方式，F103为主，2486为从；

②F103用的是3.3V 工作电压，而2486用5V ，中间要有电平转换。为此，F103的出信号（MOSI、SCK、NSS）应设置为开路（OD），上拉电阻为（3.3～ 5 1）k. ？；而2486的输出信号SDO则应通过电阻分压到3.3 V后连到F103的MISO。如图2所示。

2 编程

在IAR 7.20.5.624版下进行。用最新在2011年发布的3.5.0版[9]库函数。

2.1 F103与LT C2486接口编程

2.1.1 SPI初始化函数