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K型熱電偶測量解決方案:針對簡單性進行了優化

來源:發表時間:2018-11-10

    下图显示了测量K型热电偶的示意图。它基于使用AD8495热电偶放大器,该放大器专门用于测量K型热电偶。该模拟解决方案针对最短的设计时间进行了优化:它具有简单的信号链,无需软件编码。


    这个简单的信号链如何满足K型热电偶的信号调理要求?


    增益和输出比例因子:小型热电偶信号通过AD8495的增益122放大,产生5 mV /°C输出信号灵敏度(200°C / V)。


    降噪:外部RFI滤波器消除了高频共模和差分噪声。AD8495的仪表放大器拒绝低频共模噪声。任何剩余的噪声都由外部后置滤波器处理。


    参考结补偿: AD8495包括一个温度传感器,用于补偿环境温度的变化,必须放置在参考结附近,以保持两个温度相同,以实现精确的参考结补偿。


    非线性校正: AD8495经过校准,在K型热电偶曲线的线性部分提供5 mV /°C输出,在-25°C至+ 400°C温度范围内线性误差小于2°C 。如果需要超出此范围的温度,上海自動化儀表三廠应用笔记AN-1087描述了如何在微处理器中使用查找表或公式来扩展温度范围。


    处理绝缘,接地和暴露的热电偶:一个接地的1MΩ电阻,它允许所有热电偶尖端类型。AD8495专门设计用于在使用单电源时能够测量地下几百毫伏,如图所示。如果预计会有更大的接地差分,AD8495也可以采用双电源供电。


    有关AD8495的更多信息:图显示了AD8495热电偶放大器的框图。放大器A1,A2和A3以及所示的电阻器构成一个仪表放大器,用于放大K型热电偶的输出,其增益适合产生5 mV /°C的输出电压。标有“Ref junction compensation”的盒子里面是环境温度传感器。当测量结温保持恒定时,如果参考结温度因任何原因上升,热电偶的差分电压将降低。如果微小的(3.2 mm×3.2 mm×1.2 mm)AD8495与参考结紧密靠近,参考结补偿电路会向放大器注入额外的电压,使输出电压保持恒定,从而补偿参考电压温度变化。



    表总结了使用AD8495的集成硬件解决方案的性能:



    这一部分介绍了简单的模拟集成硬件解决方案,该解决方案将直接热电偶测量与使用单个IC的参考结补偿相结合。


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