以MSP430F149为核心的温度检测仪的设计
兰州大型的综合工程重离子加速器——冷却存储环(HIFRL-CSR)是国家科学重点工程之一，在其内部控制系统里存在着大量的测量温度的场合，这些场合依靠约束离子的行为发挥CSR主环中的磁场作用，在磁场中，这些带电粒子束有时处于聚焦状态，有时则处于传输状态，且磁场性能的好坏对束流品质有直接影响。
由于磁铁的温度与磁场性能及安全密切相关。磁铁的线圈中通过电流时，会产生很高的温度，因此，对其温度的测量是一项非常重要的工作。以MSP430F149为核心的温度检测仪基于此要求进行设计，并投入使用，是一款成本低并且性能良好的测温仪。
1 温度测量原理
1．1 温度测量的流程分析
在该设计中，测温范围应控制在20～70℃范围内，且测温精度约为±1℃；当温度高于70℃时，则发出自动报警提示。目前，大多数温度监测系统精度较低，程序响应的时间都比较慢，仅能监测到8路。而在此设计中拟用8个开关进行模拟，这样就可以实现监测到64路。这样，在该电路中，可以主要测量其电桥温度，利用A／D转换器实行转换，仅需采取VCO和单片机接口即可实现。
当温度信号发出时，选择Pt100传感器，其铂电阻的阻值会随着温度的变化而发生变化，并且会呈现一定的函数关系，Pt100传感器利用这一特点，实现测温功能。其中，温度与阻值之间的关系可表示为：
1．2 温度测量的参数分析
一般情况下，将温度测量控制在-200～+800℃，允许偏差为：A级±(0．15+0．002|t|)，B级±(0．30+0．005|t|)；其中，热电阻最小的置入深度不得低于2DO mm；响应时间控制在30 s范围内；允许通过的电流不大于5 mA。除此以外，温度传感器Pt100还具有稳定性能好、抗振动、测量准确性高、耐受高压的优点。
Pt100温度传感器测量系统的流程图如图1所示。
评论