1 负温热敏电阻
PSB型负温热敏电阻由Co,Mn,Ni等过渡金属元素的氧化物组成,经高温烧成半陶瓷,利用半导体毫微米的精密加工工艺,采用玻璃管封装,耐温性好,可靠性高,反应速度快、灵敏度高。他采用轴向型结构,便于安装,能承受更高温度,且玻璃封装耐高低温(-50~350℃)。PT-25E2热敏电阻温度阻值变化曲线图如图1所示。
2 AVR单片机测温原理
温度测量电路如图2所示,标准电阻Rp,热敏电阻Rt,电容C1与AVR单片机三个引脚相连。其中PC0,PC1为一般普通IO引脚,CP1为捕获触发输入引脚,可以设定上升沿触发捕获中断。
Rp为100 kΩ的精密电阻;Rt为100 kΩ精度为1%的热敏电阻;C1为0.1μF的瓷片电容。
其工作原理为:
先将PC0,PC1,CP1都设为低电平输出,使C1完全放电。
接着将PC1,CP1设置为输入状态,PC0设为高电平输出,通过Rp电阻对C1充电,同时启动内部定时器从零开始计时。电容实际充电曲线如图3所示,当C1上的电压逐步升高到Vh,CP1检测出电压达到单片机高电平输入门槛电压时,将定时器计数值捕获,从而测出从开始充电到CP1转变为高电平的时间Tp。
再次将PC0,PC1,CP1都设为低电平输出,使C1完全放电。
随后将PC0,CP1设置为输人状态,PC1设为高电平输出,通过Rt电阻对C1充电,过程同上,得到时间Tt。
通过单片机计算得到热敏电阻Rt的阻值,并通过查表法可以得到温度值。
从上述可以看出,该测温电路的误差来源于这几个方面:单片机的定时器精度,精密电阻Rp的精度,热敏电阻Rt的精度,而与单片机的输出电压值、门槛电压值、电容精度无关。因此,适当选取热敏电阻Rt和精密电阻Rp的精度,单片机的工作频率够高,就可以得到较好的测温精度。