在熱電偶傳感器測溫系統的設計應用下，介紹了一種典型的單片機控制測溫系統。 它由三大部分組成: (1)測量放大電路(2)A/D轉換電路(3)顯示電路。 它廣泛應用于電廠(chǎng)、化工廠(chǎng)的測溫和溫度控制系統。 1、硬件設計(1)熱電偶溫度傳感器本系統使用鎳的鎳硅熱電偶，被測溫度范圍為0~655℃，采用冷端補償或補償電橋法，采用不平衡電橋產(chǎn)生的電位，補償由熱電偶的冷端溫度變化引起的熱電勢變化值。 不平衡橋由電阻R1、R2、R3(錳銅線(xiàn)卷繞)、Rcu (銅線(xiàn)卷繞)四個(gè)橋臂和橋穩壓源構成，與熱電偶電路串聯(lián)連接。 Rcu連同熱電偶的冷端±； 0℃、R1=R2=R3=1&Omega； 橋電源電壓為4V，由穩壓電源供給，Rs為限流電阻，其電阻值因熱電偶而異，橋通常在20℃下平衡，此時(shí)橋的4個(gè)橋電阻R1=R2=R3=Rcu，a、b端沒(méi)有輸出。 如果冷端溫度偏離20℃，則例如Rcu變高，但熱電偶的熱電勢隨著(zhù)冷端溫度的變高而變小。 Uab和熱電勢的減少量相等，即使Uab和熱電勢重疊，輸出電位也不變，達到了冷端補償的自動(dòng)完成。 (2)在測量和放大電路的實(shí)際電路中，從熱電偶輸出的信號zui僅為幾十毫伏( <； 30mV )，其中包含商用頻率、靜電和磁耦合等共模噪聲，在這種電路放大中需要放大電路具有高共模抑制比和高增益、低噪聲和高輸入阻抗，因此優(yōu)選采用測量放大電路。 測量放大器又稱(chēng)數據放大器、儀表放大器和橋式放大器，輸入阻抗高，易與各種信號源匹配。 輸入失步電壓、輸入失步電流和輸入偏置電流小，溫度漂移小。 由于時(shí)間的溫度漂移小，測量放大器的穩定性好。 在由三相運算放大器構成的測量放大器中，差動(dòng)輸入端子R1和R2分別連接到A1和A2的同相端子。 輸入阻抗高，采用對稱(chēng)的電路結構，并且通過(guò)將被測定信號直接施加給輸入端子，來(lái)較強地保證抑制共模信號的能力。 A3實(shí)際上是差動(dòng)跟隨器，其增益幾乎為1。 測量放大器的放大率為AV=V0/(V2-V1)、AV=Rf/R(1+(Rf1+Rf2)/RW )。 該電路使用微輸出傳感器是非常容易的，因為當a-1和a-2的性能彼此對稱(chēng)時(shí)(主要指輸入阻抗和電壓增益)，漂移大大減小，具有高輸入阻抗和共模抑制比，并且對微差分模式電壓敏感以適于測量在遠距離處傳送的信號 RW是用于調整放大率的外接電阻，在此使用多旋轉電位器。 在實(shí)際電路中，A1和A2以低漂移和高精度傳送OP-07芯片，并且失調電壓溫度漂移&alpha； VIOS和輸入失步電流溫度漂移&alpha； IIOS小，OP-07是超高過(guò)程和&ldquo； 吉娜微調&rdquo； 技術(shù)、VIOS、IIOS、&alpha； VIOS與&alpha； IIOS均較小，廣泛應用于穩定積分、精密相加、比校準檢波和微弱信號的精密放大等。 OP-07需要雙電源供給，溫度范圍為0~70℃，通常不需要零調整，需要零調整時(shí)可通過(guò)RW進(jìn)行調整。 A3采用741芯片，要求雙電源供應，供電范圍為±； (3~18)V，典型的供電為±； 15V，一般為±以上5V，內部包含補償容量，無(wú)需外接補償容量。 (3) A/D (模擬數字)轉換電路用測量放大器放大的電壓信號，其電壓范圍為0~5V，該信號是模擬信號，計算機不接受，因此需要進(jìn)行A/D轉換。 在實(shí)際電路中，選擇ICL7109芯片。 ICL7109是具有高精度、低噪聲、低漂移、廉價(jià)的雙積分型12位A/D轉換器。 當前，由于12位依次近似式A/D轉換器昂貴，因而當要求速度不太高時(shí)，例如在測定測定壓力、測定溫度等各種傳感器信號的高精度的測定系統中，能夠采用廉價(jià)的2積分式12位A/D轉換器ICL7109。 ICL7109主要具有(1)高精度(1/212=1/4096為止)這樣特性(2)低噪聲(標準值為15&mu； VP-P； (3)低漂移( <； 1&mu； V/℃； (4)高輸入阻抗(標準值1012&Omega； ]； (5)低功耗( <； 20mW； (6)在轉換速度zui達到30次/秒并且將3.58MHz晶體振子用作振動(dòng)源的情況下，速度為7.5次/秒的(7)芯片中具有振蕩器，并且可以通過(guò)將晶體振蕩器或RC電路連接到芯片外部來(lái)構造具有不同頻率的時(shí)鐘電路，(8)12比特二進(jìn)制輸出； 具有1位極性位和1位溢出位輸出的(9)輸出與TTL兼容，以字節方式(按高低字節)的三種狀態(tài)輸出，具有VART鉤接方式，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的并行或串行端口連接到微處理器系統( 10)rvnhold (運行/保持) 和STATUS (狀態(tài))信號可監視控制切換時(shí)間的( 11 )所有輸入端子均有防靜電電路。 二、熱電偶的好壞如何判斷熱電偶的測溫的基本原理是，兩個(gè)不同成分的材質(zhì)導體構成閉合電路，在兩端有溫度梯度的情況下，電流流過(guò)電路，該情況下，在兩端間存在電動(dòng)勢<； br/>； 熱電動(dòng)勢是所謂塞貝克效應。 兩種不同成分的均質(zhì)導體為熱電極，溫度高的一方為工作端，溫度低的一方為自由端，自由端始終處于一定的溫度。 熱電偶經(jīng)過(guò)一段時(shí)間可能會(huì )磨損或損壞。 一般的熱電偶的好壞與其中的熱電偶線(xiàn)(線(xiàn))有關(guān)，但是如何判斷偶數線(xiàn)的好壞呢，讓我們簡(jiǎn)單地探討一下。 首先，必須確認熱電偶線(xiàn)的外觀(guān)沒(méi)有問(wèn)題，是好還是壞，通過(guò)檢查進(jìn)行確認。 將測量對象的熱電偶線(xiàn)穿過(guò)熱電偶專(zhuān)用的瓷套，與標準鉑銠熱電偶一起放入管式電爐，在管式電爐中的一個(gè)多孔質(zhì)均熱用金屬鎳制圓柱體上插入熱端子。 將各個(gè)補償導線(xiàn)的冷端放入用冰水混合物保持的攝氏0度的容器中。 將管式電爐保持在該熱電偶允許的zui高溫，保持該范圍穩定。 此時(shí)，使用檢查合格的主機登錄電位差計，測定并記錄標準熱電偶和測定對象熱電偶產(chǎn)生的熱電位差。 根據記錄的熱電位差判斷熱電偶是否良好，從評分表中檢測各自的溫度，如果測量的熱電偶異常則可以判斷為不合格。

本文熱電偶高頻詞： 電路  信號 

轉載：感謝您對熱電偶行業(yè)網(wǎng)站的認可，以及對我們作品以及文章的青睞，非常歡迎各位朋友分享到個(gè)人站長(cháng)或者朋友圈，但轉載請說(shuō)明文章出處“京儀熱電偶”。