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热电偶温度表测量电路的设计

资料介绍
热电偶温度表由配套热电偶、外壳和核心测量电路等组成,其核心电路由三大部分组成:(1)测量放大电路;(2)A/D转换电路;(3)显示电路。一般用单片机作为信号处理和控制的核心,图10.6.1所示为市场上常见的热电偶测温表。若对电路稍作改进也可变成温度控制器或兼具温度控制与报警双重功能

热电偶温度表测量电路的设计
热电偶温度表由配套热电偶、外壳和核心测量电路等组成,其核心电路由三大部分组
成:(1)测量放大电路;(2)A/D转换电路;(3)显示电路。一般用单片机作为信号处理和
控制的核心,图10.6.1所示为市场上常见的热电偶测温表。若对电路稍作改进也可变成
温度控制器或兼具温度控制与报警双重功能。


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图10.6.1 热电偶温度表

1 温度表硬件电路设计

1.1 热电偶温度传感器及其冷端补偿方法的选择
可根据测量温度高低来选择,尽量选用贱金属型热电偶,以降低成本。如铁—康铜型
热电偶,被测温度范围可达-100~1
100℃,冷端补偿采用补偿电桥法,采用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶因冷端温度
变化而引起的热电势变化值。不平衡电桥由电阻R1、R2、R3(锰铜丝绕制)、Rcu(铜丝
绕制)四桥臂和桥路稳压源组成,串联在热电偶回路中。Rcu与热电偶冷端同处于±0℃,而
R1=R2=R3=1Ω,桥路电源电压为4V,由稳压电源供电,Rs为限流电阻,其阻值因热电偶不
同而不同,电桥通常取在20℃时平衡,这时电桥的四个桥臂电阻R1=R2=R3=Rcu,a、b端无
输出。当冷端温度偏离20℃时,例如升高时,Rcu增大,而热电偶的热电势却随着冷端温
度的升高而减小。Uab与热电势减小量相等,Uab与热电势迭加后输出电势则保持不变,
从而达到了冷端补偿的自动完成。
1.2 测量放大电路及其芯片
实际电路中,从热电偶输出的信号最多不过几十毫伏(<30mV),且其中包含工频、
静电和磁偶合等共模干扰,对这种电路放大就需要放大电路具有很高的共模抑制比以及
高增益、低噪声和高输入阻抗,因此宜采用测量放大电路。测量……
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