При проектировании и применении системы измерения температуры датчика термопара

В качестве типичного элемента измерения температуры, датчик термопары широко использовался .
Ниже приведена типичная система измерения температуры, контролируемая одним микрокомпьютером с одним чипсом, которая состоит из трех частей: (1) схема усиления измерения; (2) схема преобразования A/D; (3) Схема отображения . Он широко используется в системах измерения температуры и контроля температуры на электростанциях и химических растениях .
1. дизайн аппаратного обеспечения
(1) Датчик температуры термопары
В этой системе используются никель-хромий-никел-силикон-смиликонные термопары . Измеренный диапазон температур равен 0-655 степень . Компенсация холодной конечной конечности применяет метод компенсационного моста . Потенциальный генерируемый несомненным мостом для компенсации в изменении в термоэлектрическом потенциале, пострадавшей от изменения, на изменении в изменении в изменении в изменении в изменении в изменении в изменении. thermocouple. The unbalanced bridge consists of four bridge arms of resistors R1, R2, R3 (manganese copper wire winding), Rcu (copper wire winding) and a bridge voltage regulator, which are connected in series in the thermocouple circuit. Rcu and the cold end of the thermocouple are at ±0℃, and R 1= r 2= r 3=1 ω . напряжение питания моста составляет 4V, приводящее в действие напряжение, стабилизированное источником питания . rs-это текущий резист, а его значение сопротивления с различными термокрытиями {{21 . В настоящее время четырех сопротивлений мостового рычага моста являются r 1= r 2= r 3= rcu, и в конце a и b {3=, когда температура холодной конечной температуры с первой температуры, когда он поднимается, rc Уменьшается с увеличением температуры холодной конечности . UAB равна уменьшению термоэлектрического потенциала, и выходной потенциал остается неизменным после того, как UAB наложен на термоэлектрический потенциал, тем самым достигая автоматического завершения компенсации холодной конец ., тем самым достигая автоматического завершения холодной конечной компенсации.}}}}}}}}}}}}}}
(2) Схема усиления измерения
В реальных схемах выходной сигнал от термопары составляет не более нескольких десятков милливолт (<30mV), and contains common-mode interference such as power frequency, static electricity and magnetic coupling. To amplify this kind of circuit, the amplifier circuit needs to have a high common-mode rejection ratio, high gain, low noise and high input impedance. Therefore, a measurement amplifier circuit is suitable. The measurement amplifier is also called a data amplifier, instrument amplifier and bridge amplifier. It has a high input impedance and is easy to match with various signal sources. Its input offset voltage, input offset current and input bias current are small, and the temperature drift is small. Due to the small time temperature drift, the measurement amplifier has good stability. The measurement amplifier is composed of three op amps, and the differential input terminals R1 and R2 are connected to the in-phase terminals of A1 and A2 respectively. The input impedance is very high, a symmetrical circuit structure is used, and the measured signal is directly added to the input terminal, thereby ensuring a strong ability to suppress common-mode signals. A3 is actually a differential follower, and its gain is approximately 1. The gain of the measuring amplifier is: AV=V0/(V2-V1), AV=Rf/R(1+(Rf1+Rf2)/RW). In this circuit, as long as the performance of op amps A1 and A2 is symmetrical (mainly referring to input impedance and voltage gain), their drift will be greatly reduced. They have high input impedance and common mode rejection ratio, are very sensitive to tiny differential mode voltage, and are suitable for measuring signals transmitted over long distances. Therefore, they are very easy to use with sensors with tiny outputs. RW is an external resistor used to adjust the gain, and a multi-turn potentiometer is used here.
In the actual circuit, A1 and A2 use low-drift, high-precision op amp OP-07 chips, whose input offset voltage temperature drift VIOS and input offset current temperature drift IIOS are very small. OP-07 uses ultra-high technology and "Zener fine-tuning" technology to make its VIOS, IIOS, VIOS and IIOS very small, and is widely used В стабильной интеграции, точке сложения, обнаружения сравнения и амплификации точности слабых сигналов . op -07 требуется двойное питание, а диапазон рабочей температуры 0-70 степень ., как правило, ZERO не требуется ., если Zero Advertram A3 использует 741 чип, который требует двойного источника питания, а диапазон питания равен ± (3-18) v . Типичный источник питания составляет ± 15 В, что, как правило, должно быть больше или равным ± 5V ..
(3) Схема конверсии A/D (аналого-цифта)
Сигнал напряжения, усиленный усилителем измерения, имеет диапазон напряжений 0-5 v . Этот сигнал является аналоговым сигналом и не может быть принят компьютером, поэтому необходимо выполнять преобразование a/d-prysis .. Низкий шум, низкопробранная, низкокачественная двойная интеграция 12- бит a/d преобразователь . Поскольку текущий 12- Последовательный аппроксимация a/d преобразователь является относительно дорогостоящим, что невысокие, которые можно использовать, так что Speep Speed, так что Speem Speed, так и в Speed, которые нельзя использовать, нельзя использовать, что Speemation Speemation не используется в Speed, которые нельзя использовать в Speed, такая высокая скорость. Высокие системы измерения для различных датчиков, таких как взвешивание, измерение давления и измерение температуры .
С помощью вышеупомянутого анализа системы измерения температуры датчика термопары, я надеюсь, что это будет полезно для всех работ и изучения .