热电偶放大电路图

热电偶放大器电路图图3-47是热电偶放大电路。在电路中，LTC2053是一个仪表放大器，为电池供电的热电偶放大电路等低功耗仪表产品提供了一个很好的平台。由于结合了开关电容和零漂移运算放大器的工艺，LTC2053的输入失调电压高达10V，共模抑制比CMRR和电源抑制比PSRR达到116dB。最理想的工作电源是低压2.7V至11V的单电源或5V的双电源。此外，功耗电流非常低，典型值为85pA，因此应用于电池电源的放大器非常理想。调整R1、RP1和R2有助于对电路增益进行编程。作为热电偶放大器，必须满足一些特殊要求。常用的K型热电偶的灵敏度为40.6 C，而电路的输出一般要求为10mv/。因此，应选择标称增益为246的精密放大器。此外，热电偶通常容易受到工业环境中电子噪声的影响。因此，仪表放大器允许输入不同的电压，以帮助消除共模噪声引起的误差。为避免故障，所采取的保护措施是不允许热电偶无意中接触到瞬态电源或高压，但保护措施不能考虑准确性。LTC2053具有满足这些要求的补偿特性。它可以承受任何引脚上10mA的故障电流。因此，10k(R4和R5)保护电阻可以承受100伏的故障电压，而不会损坏集成芯片。该模块包括电压型温度传感器TMP35和k型热电偶。热电偶的工作原理是根据热端和冷端的温差产生电位差。由于在实际测量中冷端的温度通常不是0，热电偶必须进行温度补偿。热电偶温度补偿公式如下：E(t，0)=E(t，t0) E(t0，0)其中，E(t0，0)是实际测得的电动势，t代表热端温度，t0代表冷端温度，0代表O。在现场温度测量中，测得的热电势为E(t，t0)，因为热电偶冷端的温度通常不是0，而是在一定范围内变化。如果要测量实际测量温度对应的热电势E(t，0)，冷端不为0所需的补偿势E(t0，0)必须得到补偿，补偿势随冷端温度变化的特性必须与热电偶的热电特性相一致，以获得最佳的补偿效果。图2是温度补偿电路的示意图。在图中，温度传感器TMP35很好地完成了温度补偿工作。TMP35输出的电压由电阻分压，并由放大器放大，即对应于k型热电偶的E(t0，o)。看原始图片(大图片)2系统软件设计传输板的软件设计主要包括以C8051F020为主的主控模块程序和以Atmegal6为中心的无线传输模块程序。主控程序模块主要完成温度采集、数据处理、向无线传输模块的数据传输、测试温度数据的存储、与上位机的通信等。无线发射处理模块主要负责初始化CC1000，接收处于等待状态的C805lF020数据包，并通过CC1000发送。电路中的LTC1025补偿热电偶的温度，以保证各种环境条件下的温度测量精度，并应安装在热电偶的节点附近，以便最佳地跟踪温度。LTC1025输出不同环境温度下的相应电压，输出灵敏度为10 mV/。因此，输出电压在0时为毫伏，在室温(25)时为250毫伏。对应于测量探头温度的电压是补偿电压和放大的热电偶电压的总和。这两个电压加到连接到LTC2053的REF(引脚5)输入端的补偿电路的所有输出端。对于这种电路结构，只考虑校正后的电压必须能够提供或吸收反馈电阻中的电流。因为在传统的线性电源应用中，只要连接所有热电偶并且LTC1025执行热跟踪，就可以使用单个LTC 1025和缓冲放大器来校正LTC2053热电偶放大器的不同通道。由于LTC2053工作在采样输入信号上，因此目标频率通常低于几百赫兹。这样，在反馈电路中增加0.1F电容C1可以加速放大器的响应。连接到热电偶输入网络的电容C2和C3有助于吸收射频干扰，并抑制热电偶探头发生的采样干扰。连接到热电偶的电阻R6至R9提供高阻抗偏置，从而最大限度地提高探头的抗干扰能力，而