Sulla progettazione e l'applicazione del sistema di misurazione della temperatura del sensore di termocoppia

Come tipico elemento di misurazione della temperatura, il sensore termocoppia è stato ampiamente utilizzato .
Di seguito è riportato un tipico sistema di misurazione della temperatura controllato da un singolo microcomputer CHIP, che consiste in tre parti: (1) circuito di amplificatore di misurazione; (2) circuito di conversione A/D; (3) Display Circuit . È ampiamente utilizzato nei sistemi di misurazione della temperatura e di controllo della temperatura nelle centrali elettriche e nelle piante chimiche .
1. design hardware
(1) Sensore di temperatura della termocoppia
Questo sistema utilizza termocoppies nichel-cromi-nickel-silicon . L'intervallo di temperatura misurato è 0-655 grado . La compensazione della fine del freddo adotta il metodo del ponte di risarcimento {{6} ... THERMOCOUPLE . Il ponte sbilanciato è costituito da quattro bracci del ponte di resistori R1, R2, R3 (avvolgimento a filo di rame di manganese), RCU (avvolgimento del filo di rame) e un regolatore di tensione del ponte, che sono collegati in serie nel circuito di termouple.} RCU e l'estremità fredda del termocopia e r 1= r 2= r 3=1 ω . La tensione di alimentazione del ponte è 4V, alimentata da un alimentazione stabilizzato di tensione {. RS è un resistenza di limitazione attuale e il suo valore di resistenza varia con i diversi termocoppati {}} . In questo momento, le resistenze del braccio a quattro ponti del ponte sono r 1= r 2= r 3= RCU, e non vi è alcun output alle estremità a e b . La termocoppia diminuisce all'aumentare della temperatura dell'estremità fredda . che è uguale alla diminuzione del potenziale termoelettrico e il potenziale di output rimane invariato dopo che UAB è sovrapposto al potenziale termoelettrico, raggiungendo così il completamento automatico della compensazione della fine fredda .
(2) Circuito dell'amplificatore di misurazione
Nei circuiti effettivi, l'uscita del segnale dalla termocoppia non è più di qualche decine di millivolt (<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.
Nel circuito effettivo, A1 e A2 utilizzano chip OP -07} -07}, la cui deriva della temperatura di offset di input si trasferisce VIOS e la deriva della temperatura corrente di input di input è molto piccola . OP -07 Usa la tecnologia ultra-alta Piccolo, ed è ampiamente utilizzato nell'integrazione stabile, nell'aggiunta di precisione, nel rilevamento del confronto e nell'amplificazione di precisione dei segnali deboli . op -07 richiede una doppia alimentazione e l'intervallo di temperatura operativa è 0-70 grado . Generalmente, non è richiesto la regolazione zero {13} La regolazione . A3 utilizza il chip 741, che richiede un duplice alimentazione, e l'intervallo di alimentazione è ± (3-18) V . L'alimentazione tipica è ± 15 V, che dovrebbe essere generalmente maggiore o uguale a ± 5V . emette il capitolatori all'interno di capitori e non sono i capitoli esterni richiesto .
(3) Circuito di conversione (da analogico a digitale)
Il segnale di tensione amplificato dall'amplificatore di misurazione ha un intervallo di tensione di 0-5 V . Questo segnale è un segnale analogico e non può essere accettato dal computer, quindi la conversione a/d deve essere eseguita . nel circuito effettivo, l'ICL7109 è selezionato. è a un'alta-PROCLASSA. Bit A/D converter a/d-{11}}12-12- a basso dimore . Poiché l'attuale 12- bit successiva di approssimazione a/d è relativamente costosa, il doppio taglio non è troppo costoso, il doppio taglio non è troppo alto, il convertitore a basso costo non è troppo costoso, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, non è costoso il doppio livello a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, non è costoso il doppio livello a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, a basso costo, non è costoso il doppio livello e non è un basso livello a basso costo. Nei sistemi di misurazione ad alta precisione per vari segnali di sensore come pesatura, misurazione della pressione e misurazione della temperatura .
Attraverso l'analisi di cui sopra del sistema di misurazione della temperatura del sensore termocoppia, spero che sia utile per il lavoro di tutti e studiare .