溫度傳感器近端量化熱電偶輸出

熱電偶因其高測量精度、價(jià)格經(jīng)濟(jì)、易得、溫度測量范圍廣泛等特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 它由兩種不同的焊接金屬或金屬合金線(通常稱為熱端)組成。 熱電偶的輸出電壓是兩個(gè)線端(另一端通常稱為冷端)的電壓差，冷端應(yīng)保持在已知溫度。 熱電偶電壓是Seebeck (1921年左右)、Peltier (1834年左右)和Thompson (1851年左右)效果的結(jié)合物。

熱端和冷端兩個(gè)名詞來源于應(yīng)用歷史。 事實(shí)上，根據(jù)具體的應(yīng)用，冷端溫度也可能高于熱端溫度。 此時(shí)，熱電偶輸出相反極性的電壓。 因此，熱電偶測量冷熱端和冷熱端的溫度差，不是冷熱端的溫度。

與不同金屬或合金熱電偶對應(yīng)的輸出電壓在標(biāo)準(zhǔn)表1中制作。 用大寫字母表示標(biāo)準(zhǔn)的金屬對。 例如，k表示鎳鎘合金熱電偶，表中所示的數(shù)據(jù)假設(shè)冷卻溫度為0°，則為c。

為了得到熱端的溫度，需要測量冷端溫度，并相應(yīng)地調(diào)整熱電偶的輸出。 這種技術(shù)被稱為冷端補(bǔ)償。 19世紀(jì)中期，熱電偶剛開始使用時(shí)，溫度測量需要將冰和蒸餾水混合保持在達(dá)到平衡后的溫度，確立真正的0°的c基準(zhǔn)點(diǎn)。

熱電偶溫度傳感器需要與熱電偶導(dǎo)線相同材料的特殊電纜和連接器。 因此，市場上提供的各種封裝、體積和種類的商用化熱電偶，同時(shí)還提供完整的電纜、連接器和附件的選擇2、3。

冷端等溫線位于熱電偶信號(hào)處理模塊的輸入端，通常安裝在用高熱傳導(dǎo)材料制成的基板上。 銅的熱傳導(dǎo)率為381W/m°； k (不管是攝氏度還是開爾文，每度都有相同幅度的變化)。 輸入連接必須電隔離，但必須與基板保持熱傳導(dǎo)。 理想情況下，整個(gè)信號(hào)處理模塊應(yīng)當(dāng)保持在相同的溫度環(huán)境下。

信號(hào)處理電路是低壓直流放大器(熱電偶的信號(hào)范圍為µ； V/°； c )、溫度傳感器、冷補(bǔ)償電路、內(nèi)置基準(zhǔn)ADC、熱電偶開路檢測器、報(bào)警指示和數(shù)字輸出接口構(gòu)成。 所有這些功能都內(nèi)置在小型IC中。 例如，MAX6674和MAX6675只需將熱電偶和電源外部連接。 串行輸出輸出表示熱電偶檢測點(diǎn)溫度的數(shù)據(jù)。

MAX6674/MAX6675內(nèi)部熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換電路與鎳鎘合金( k型)熱電偶成比例。 MAX6674測量范圍從0到+128°； c、分辨率為0.125°； c； MAX6675測量范圍為1024°； c、分辨率為0.25°； c。 兩個(gè)IC都是SPI&trade； 兼容接口與微控制器等本地智能電路連接。 檢測點(diǎn)遠(yuǎn)離控制器時(shí)，請?jiān)跈z測點(diǎn)附近將熱電偶信號(hào)數(shù)字化。

類似于其它低壓電路，熱電偶信號(hào)處理電路對EMI非常敏感。 熱電偶的引線通常暴露在EMI環(huán)境中(引線拾取的噪聲電平與引線的長度成比例)。 EMI增大所接收信號(hào)的不確定性且降低溫度測量的精度。 在這種環(huán)境下，使用特殊的熱電偶連接電纜很昂貴，如果選擇其他電纜，則很難確定實(shí)際環(huán)境的測試溫度。

為了減小zui，控制電路可以被采用在檢測點(diǎn)附近，在檢測點(diǎn)附近添加了遠(yuǎn)程控制電路，提供了局部智能管理，并且可以引入復(fù)雜信號(hào)濾波器和電纜屏蔽。 圖1提供了一種將熱電偶輸出在接近檢測點(diǎn)的位置處數(shù)字化的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案。 文章鏈接: tkybc.cn

本文熱電偶高頻詞： 測量  檢測 

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