图3 滑动滤波算法框图
如图3所示，将采集的温度数据放到一个队列中，在刚开始进行采集温度数据时，为防止干扰，连续采集16次后再对此16个数据求和并求平均，即将和右移4位。此后小论文，取8位求和并取平均，即将和右移3位，采样一次做一次平均，平均后的数据准确度更高。
3.2 R-T转换的程序实现
硬件电路把电阻的变化转化为了电压的变化，并对电压进行分档采集。要测量出温度值，需要依靠程序来实现。如图4所示为水温的R-T转换的程序流程图，油温的R-T转换类似，将不再叙述。对采集的温度数据即已转换为电压的数据进行判断，如果电压在[0.5V,3V]范围
内，则电压处于1倍档，温度值处于[0℃,40℃]温度区间内小论文，因此采用公式（8）进行计算；如果电压在[0.1V,0.9V]范围内，则电压处于5倍档，温度值处于[30℃,80℃]温度区间内，因此采用公式（9）进行计算。如果电压不处于以上两个区间，则直接采用10倍档的温度公式（10）进行计算，不用再进行判断。
图4 水温R-T转换程序流程图
4 实验结果及分析
根据三个曲线拟合方程，并进行软硬件设计组成的测温系统进行实验测试得到的拟合数据和误差如表1所示：
表1 实验测量拟合温度/拟合误差
|
温度（℃）
|
实验测量
拟合温度（℃）
|
拟合
误差（℃）
|
温度（℃）
|
实验拟合
测量温度（℃）
|
拟合
误差（℃）
|
|
|
0
5
10
15
20
25
30
35
40
|
0
4.98
9.96
14.98
20
24.93
29.80
34.90
40
|
0
-0.02
-0.04
-0.02
0
-0.07
-0.2
-0.1
0
|
65
70
75
80
|
64.97
69.93
74.96
80
|
-0.03
-0.07
-0.04
0
|
|
|
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115
120
|
70
75.05
80.09
85.09
90.08
95
99.90
104.91
109.93
114.97
120
|
0
0.05
0.09
0.09
0.08
0
-0.1
-0.09
-0.07
-0.03
0
|
|
|
30
35
40
45
50
55
60
|
30
35.05
40.09
44.96
49.85
54.94
60
|
0
0.05
0.09
-0.04
-0.15
-0.06
0
|
|
由表1可以发现，采用对数分段曲线拟合的拟合误差在30℃时最大约为0.2℃，原因可能是由于非线性变换造成的，但总的来说，拟合精度还是不错的。系统硬件采用了毫安级恒流源降低了热敏电阻的自热效应小论文，软件采用了滑动滤波的算法减少A/D转换带来的误差，系统软硬件结合实现了对数分段曲线拟合，为整个测温系统提供了精度较高、实时性较好的测量。
5 结束语
NTC热敏电阻采用对数分段曲线拟合的方式，对NTC热敏电阻的电阻-温度特性公式进行了变换，在近似呈线性的条件下对温度进行分段曲线拟合，精度较高。去掉平方项，提高了微处理器的运算速度。编程较易实现，程序运算速度较快，实时性较好。只需更改拟合多项式的系数即可对其他型号的NTC热敏电阻进行拟合，互换性强。在0℃~120℃温度范围，对数分段曲线拟合的拟合精度要优于普通多项式拟合。该方案在理论的验证下，已通过编程实现，通过厂家的验收，已交付厂家应用到船用柴油机进行实际测温，运行正常。
参考文献：
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[2]周以琳,李金亮,杨勇,郭焕然.NTC热敏电阻R-T特性的高精度补偿[J].青岛科技大学学报（自然科学版），2010，31（1）：80-82.
[3]程双双，姜平，肖红升，缪静芳.NTC热敏电阻分段曲线拟合[J].煤矿机械，2009，30（10）：41-43.
[4]史丽萍，孙宝元，于浩洋.多项式回归分析在传感器测试中的应用[J].河北工业大学学报，2003，32（3）：41-44.
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