微控制器与温度传感器的接口如何才能简化

温度是一个模拟量，但数字系统经常用到温度来完成测量、控制和保护等功能。如果使用合适的技术和器件，从模拟温度到数字信息所必需的转换将很容易。用微控制器（µC）读取温度值在理论上很简单。利用模数转换器（ADC）将热敏电阻分压器、模拟输出温度传感器或其它模拟温度传感器的输出转换为数码，然后由µC读取即可（图1）。对于有些内置ADC的控制器能够简化一些设计。ADC需要一个基准电压，可由一个外部元件产生。例如，用于热敏电阻传感器的基准电压通常与加在电阻-热敏电阻分压器顶端的电压相同。然而，这类系统存在下述问题：传感器输出电压范围远小于ADC输入电压范围。这种用途的典型ADC一般具有8位分辨率和一个2.5V的基准电压（该电压通常等于输入电压范围）。如果在所测温度范围内传感器的最大输出只有1.25V，那么有效分辨率实际只有7位。为了能够达到8位分辨率，或者外加运放来提高增益，或者降低ADC的基准电压（这可能会使某些ADC的精度受损）。误差分配紧张。将热敏电阻或模拟传感器的误差与来自于ADC、放大器失调、增益设置电阻容差和电压基准等的误差贡献综合起来考虑，可能会发现总误差已经超出了系统所允许的容限。想获得线性的温度-代码传递函数，而你正在使用热敏电阻。热敏电阻的传递函数具有很严重的非线性，不过，如果只需在很窄的温度范围内应用的话，它还可满足要求。当然还可以通过查表方式进行线性补偿，但系统可能无法满足这种方案的资源需求。