温度传感器近端量化热电偶输出

温度传感器近端量化热电偶输出

热电偶因其高测量精度、价格经济、易得、温度测量范围广泛等特点，在工业领域得到广泛应用。 它由两种不同的焊接金属或金属合金线(通常称为热端)组成。 热电偶的输出电压是两个线端(另一端通常称为冷端)的电压差，冷端应保持在已知温度。 热电偶电压是Seebeck (1921年左右)、Peltier (1834年左右)和Thompson (1851年左右)效果的结合物。

热端和冷端两个名词来源于应用历史。 事实上，根据具体的应用，冷端温度也可能高于热端温度。 此时，热电偶输出相反极性的电压。 因此，热电偶测量冷热端和冷热端的温度差，不是冷热端的温度。

与不同金属或合金热电偶对应的输出电压在标准表1中制作。 用大写字母表示标准的金属对。 例如，k表示镍镉合金热电偶，表中所示的数据假设冷却温度为0°，则为c。

为了得到热端的温度，需要测量冷端温度，并相应地调整热电偶的输出。 这种技术被称为冷端补偿。 19世纪中期，热电偶刚开始使用时，温度测量需要将冰和蒸馏水混合保持在达到平衡后的温度，确立真正的0°的c基准点。

热电偶温度传感器需要与热电偶导线相同材料的特殊电缆和连接器。 因此，市场上提供的各种封装、体积和种类的商用化热电偶，同时还提供完整的电缆、连接器和附件的选择2、3。

冷端等温线位于热电偶信号处理模块的输入端，通常安装在用高热传导材料制成的基板上。 铜的热传导率为381W/m°； k (不管是摄氏度还是开尔文，每度都有相同幅度的变化)。 输入连接必须电隔离，但必须与基板保持热传导。 理想情况下，整个信号处理模块应当保持在相同的温度环境下。

信号处理电路是低压直流放大器(热电偶的信号范围为µ； V/°； c )、温度传感器、冷补偿电路、内置基准ADC、热电偶开路检测器、报警指示和数字输出接口构成。 所有这些功能都内置在小型IC中。 例如，MAX6674和MAX6675只需将热电偶和电源外部连接。 串行输出输出表示热电偶检测点温度的数据。

MAX6674/MAX6675内部热电偶数字转换电路与镍镉合金( k型)热电偶成比例。 MAX6674测量范围从0到+128°； c、分辨率为0.125°； c； MAX6675测量范围为1024°； c、分辨率为0.25°； c。 两个IC都是SPI&trade； 兼容接口与微控制器等本地智能电路连接。 检测点远离控制器时，请在检测点附近将热电偶信号数字化。

类似于其它低压电路，热电偶信号处理电路对EMI非常敏感。 热电偶的引线通常暴露在EMI环境中(引线拾取的噪声电平与引线的长度成比例)。 EMI增大所接收信号的不确定性且降低温度测量的精度。 在这种环境下，使用特殊的热电偶连接电缆很昂贵，如果选择其他电缆，则很难确定实际环境的测试温度。

为了减小zui，控制电路可以被采用在检测点附近，在检测点附近添加了远程控制电路，提供了局部智能管理，并且可以引入复杂信号滤波器和电缆屏蔽。 图1提供了一种将热电偶输出在接近检测点的位置处数字化的优选设计方案。 文章链接: tkybc.cn