分析热电偶测量过程的难点_ 安易发彩票网仪表线缆有限公司

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                  分析热电偶测量过程的难点

                  文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019/4/4     浏览次数:    
                  将热电偶产生的电压变换成精确的温度读数并不是件轻松的事情,原因很多:电压信号太弱,温度电压关系呈非线性,需要参考接合点补偿,且热电偶可能引起接地问题。让我们逐一分析这些问题。

                  电压信号太弱:最常见的热电偶类型有J、K和T型。在室温下,其电压变化幅度分别为52 μV/°C、41 μV/°C和41 μV/°C。其它较少见的类型温度电压变化幅度甚至更小。这种微弱的信号在模数转换前需要较高的增益级。表1比较了各种热电偶类型的灵敏度。

                  因为电压信号微弱,信号调理电路一般需要约100左右的增益,这是相当简单的信号调理。更棘手的事情是如何识别实际信号和热电偶引线上的拾取噪声。热电偶引线较长,经常穿过电气噪声密集环境。引线上的噪声可轻松淹没微小的热电偶信号。

                  一般结合两种方案来从噪声中提取信号。第一种方案使用差分输入放大器(如仪表放大器)来放大信号。因为大多数噪声同时出现在两根线上(共模),差分测量可将其消除。第二种方案是低通滤波,消除带外噪声。低通滤波器应同时消除可能引起放大器整流的射频干扰(1 MHz以上)和50 Hz/60 Hz(电源) 工频干扰。在放大器前面放置一个射频干扰滤波器(或使用带滤波输入的放大器)十分重要。50Hz/60Hz滤波器的位置无关紧要—它可以与RFI滤波器组合放在放大器和ADC之间,作为∑-Δ ADC滤波器的一部分,或可作为均值滤波器在软件内编程。

                  参考接合点补偿:要获得精确的绝对温度读数,必须知道热电偶参考接合点的温度。当第一次使用热电偶时,这一步骤通过将参考接合点放在冰池内来完成。图2描述一头处于未知温度,另一头处于冰池(0°C)内的热电偶电路。这种方法用来详尽描述各种热电偶类型的特点,因此几乎所有的热电偶表都使用0°C作为参考温度。
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