ICL7109 温度测量

简介：
ICL7109是一款高性能模拟集成芯片，适用于温度测量系统。它能够提供高精度、低漂移的电压输出，广泛应用于工业控制和自动化领域中的温度检测与控制系统中。 ### ICL7109比率法测温系统详解 #### 概述 ICL7109是一款具备高精度、低噪声及低漂移特性的12位模数转换器（ADC），且具有较高的输入阻抗和较低的功耗，价格也相对实惠。它适用于对速度要求不高的场合，并以其性能优势在多路铂电阻测温系统中表现出色。 #### 基于比率法的ICL7109测温系统的优点 该方法特别适合处理长引线导致的误差补偿问题以及解决多种温度测量时通道差异和复杂电路结构的问题。传统的测温方案通常涉及多个环节，容易引入各种干扰因素，并且需要精密恒流源及稳定放大电平迁移电路的支持，对电源及其他元器件的要求较高。 比率法的优点包括： - 简化了设计：无需复杂的恒流源、放大器和零点偏移补偿电路。 - 抗温漂性能好：由于采用比率测量方法，系统不受温度变化影响，长期稳定性高。 - 电流源波动影响小：对稳定电源要求较低。 #### 外围元件选择 ICL7109的外围配置对于测温系统的整体表现至关重要。关键要素包括： 1. **积分电阻(R_{NT})**：应选得足够大以保证良好的线性度。 2. **晶振频率**：为了提高抗工频干扰能力，建议使用6MHz左右的晶体振荡器来实现快速转换和高精度测量。 3. **积分电容(C_{TRAP})**: 通常选择1pF。对于较小的模拟信号输入可考虑增大此值以减少滚动误差。 4. **参考电阻(R_f)**: 高准确度及低温度系数是关键，推荐使用约为铂电阻满量程阻值得12倍左右的标准组件。 5. **限流电阻(R_T)**：建议选择较大的阻值（如4.7kΩ）以限制通过铂热电阻的电流并减少因发热导致测量误差。 #### ICL7109与MCS-51单片机接口设计 ICL7109和MCS-51单片机之间的连接也是系统实现的关键部分。合理的引脚配置可以确保ADC工作在直接输出模式下进行连续转换，并通过STATUS线触发中断，使数据读取更加高效。 ### 结论 比率法的使用使得基于ICL7109的测温方案能够简化电路设计并优化元件选择，从而提高温度测量精度和系统可靠性。这种方法特别适用于多通道铂电阻的应用场景中，减少了对硬件资源的需求，并降低了调试与校准的工作量，在实际工程应用中有重要参考价值。