摘 要：提高测控精度是对温控器的一个永恒要求。为此，要不断地在设计中引入新技术。本文论述通过用嵌套乘法计算热电偶的分度函数（温度到电压）及反函数（电压到温度）多项来进行温度补偿和测量。此法比之常规的查分度表或在表中做线性插值的方法，精度又有提高，可达0.01℃。ARM Cortex-3结构的高性能32位微处理器STM32F103则能保证很好地完成这种计算（保持14位有效数字）。重点是讲述此测温方法在STM32F103上编程实现，包括算法。

关键词：温控器；高精度测温；热电偶；函数及反函数；冷端补偿；嵌套乘法；STM32F103；算法与编程

0 引言

常规的热电偶（简称TC）测温方法是由电压直接查分度表（电压-温度表）（精度最低）或在表中进行线性插值（要高一些）得到温度值。前者分辨率不高于1 ℃，此法可用在精度要求不高的场合；后者可把分辨率提高一个数量级或更多，且线性插值的密度越高，测温精度也越高，但同时程序量加大很多。热电偶的国家标准[1]是标准[2]的替代，其中[1]首次提到热电偶函数多项式计算的嵌套乘法。该算法的提出，有较大实际意义，它为日后TC高精度测温的普及，提供了一種简便实用的方法。

2 TC高精度测温流程

如图1所示。

2.1 冷端补偿

补偿方法可参见文献[3]。

1）选择测温芯片

对于高精度测温，选用冷端[1]（也称参比）温度测量芯片也是一个关键，要用高于你要求的精度的芯片，如可用Si705[2]，分辨率可达0.1 ℃。也可用精度更高的TMP275 （最高可达0.065 ℃）[4]和ADT7410 （0.007 8 ℃）[5]。

2）要有流程中的第2、4步，是因为热电偶的函数关系式（1）是非线性的，所以不能简单地取消2、4步，而直接把Tcj加到最后一步的t中，完成补偿[3]（这样也可以，但精度降低）。……