C8051单片机片内温度传感器测量环境温度误差的分析论文

目前关于温度传感器的误差研究大多从温度传感器硬件自身角度出发进行分析，单片机控制的温度传感器测温系统，绝大多数采用独立的片外温度传感器进行设计，成本较高，对测量误差的分析针对的是片外温度传感器，而单片机片内温度传感器虽然成本较低：但其检测到的是单片机的芯片温度，如用其测量外部环境温度，误差较大。C8051F系列单片机价格低廉，开发简单，因其自带片内温度传感器，如用于测量外部环境温度，可以实现单片机开发的低成本化。本文对C8051F系列单片机的片内温度传感器测量环境温度的误差进行了分析，对补偿方法作了探讨，提出了低功耗的硬件与软件相结合的设计方法，并在此基础上力求提高ADC测量精度，为测量外部环境温度提供减小误差的方法以供参考。文章针对单片机自热效应及其它原因引起的误差进行了分析，对于自热效应，主要从功耗方面入手对供电电源、频率、高功耗的模拟设备、数字设备等进行了分析，并对ADC转换的误差进行了分析，继而从供电设计、硬件系统的低功耗设计、硬件系统提高测量精度的设计、软件程序设计、补偿算法等方面提出了综合的解决方案，探讨用单片机片内温度传感器的更为精确的测量环境温度的方法，对于实现用C8051F等系列的片内温度传感器测量环境温度的低成本化，有一定启发意义。