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如何利用電壓基準(zhǔn)補(bǔ)償熱電偶冷端?

發(fā)布時(shí)間:2023-02-06 來源:ADI公司 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】本文討論了如何利用一個(gè)帶結(jié)溫引腳的精密電壓基準(zhǔn)(MAX873)偏置各種熱電偶的參考點(diǎn)。帶有TEMP輸出的電壓基準(zhǔn)芯片(如下圖所示)可用于補(bǔ)償普通熱電偶的參考點(diǎn)(冷端)。


本文討論了如何利用一個(gè)帶結(jié)溫引腳的精密電壓基準(zhǔn)(MAX873)偏置各種熱電偶的參考點(diǎn)。帶有TEMP輸出的電壓基準(zhǔn)芯片(如下圖所示)可用于補(bǔ)償普通熱電偶的參考點(diǎn)(冷端)。


如何利用電壓基準(zhǔn)補(bǔ)償熱電偶冷端?


該電路利用電壓基準(zhǔn)IC輸出的TEMP和VOUT電壓補(bǔ)償熱電偶的冷端


熱電偶由兩種不同的金屬連接而成,由于塞貝克效應(yīng),會產(chǎn)生一個(gè)預(yù)知的隨溫度變化的輸出電壓:


如何利用電壓基準(zhǔn)補(bǔ)償熱電偶冷端?


在實(shí)際測試中,電壓表連接構(gòu)成了第二個(gè)熱電偶(冷端),電壓表測得的電壓反映了熱電偶溫度(測試點(diǎn))與冷端溫度之差,因此,必須保證冷端溫度是已知的,例如:將冷端置入冰槽中,或施加一個(gè)補(bǔ)償電壓使環(huán)境溫度變化時(shí)冷端保持0°C。冰槽的穩(wěn)定性能夠保證0°C時(shí)輸出0V,但在多數(shù)情況下,這種要求是不切實(shí)際的。


IC1的輸出基準(zhǔn)電壓(VOUT)為2.5V,TEMP端輸出電壓與溫度成正比,25°C時(shí)測得的TEMP輸出電壓為608mV,溫度系數(shù)(TCVTEMP)為2mV/°C。調(diào)節(jié)R1使V1等于熱電偶的塞貝克系數(shù),調(diào)節(jié)R2使V2等于V1在0°C時(shí)的輸出電壓(對于J型熱電偶,R1 = 5360Ω,R2 = 1180Ω)。


為保證測試精度,IC應(yīng)與冷端有較好的導(dǎo)熱通路,所有電阻的溫度系數(shù)至少為±5ppm/°C;通過調(diào)整電位器使(V1 - V2)等于已知環(huán)境溫度下的熱電偶輸出電壓,可以對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。


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