第四章主要讲解电源的选择和线路板的调试。

2 设计方案的设定

设计方案的设定本论文设计的数字温度计的指标要求是：温度显示范围在-20-100℃；温度显示误差为±0.25%范围内。项目要求的测量精度较高，初步设计的整体结构图如图2.1所示[5]。

图2.1 数字温度计的整体结构图

各部分的具体功能如下：

1） 恒定电流源部分：RTD温度传感器的电阻将随温度变化。在恒定电流通过RTD时，将会产生与温度成比例的电压信号。

2） 输入放大器部分：输入部分必须接收和放大由RTD传感器和恒定电流源产生的输入点电压信号。该部分的输出信号需要在一个合适的电平范围内，以适合于模拟/数字转换器的输入。必须确定总增益和合适的输出电平。

3） 模拟/数字转换器：该部分将对输入信号进行采样，并将其转化为一个数字。实现该目的的电路是一个A/D转换器。必须确定A/D转换器的位分辨率和采样速率，并选择正确的器件。

4） 显示部分：显示部分接收表示温度的数字，并将其转化为二进制编码的   十进制数，然后再转化为7段数据格式，并将其发送给单个的7段LED，以显示   所测量的温度。

5）电源：电源将规范中所要求的AC电源转为电路所需的DC电源。应在完成其他要求的初步设计中，再进行该模板的设计。这样，就能够更为精确地确定电源关于电流和电压的总体要求。

2.1 恒定电流源传感器

使用不同材料制成的RTD具有不同的标准电阻值。数字温度计将使用一个标准的100欧铂制RTD，（RTD的电阻与温度的关系对照见表2.1）其温度系数为0.00392Ω/Ω/℃。获取该RTD实际阻值与温度的关系表。在-20℃到100℃的范围内，温度每变化一度，电阻将大约变化0.22Ω/℃,呈线性变化，则我们可以利用这一性质来设计温度传感电路。其他研究表明，通过RTD的电流应小于1mA,以防止传感器自热。自热会导致温度上升，在温度超过传感器工作温度范围时，会导致错误的显示过高的温度。