Sobre el diseño y la aplicación del sistema de medición de temperatura del sensor de termopar

Como elemento de medición de temperatura típico, el sensor de termopar se ha utilizado ampliamente .
El siguiente es un sistema de medición de temperatura típico controlado por un solo microcomputador de chips, que consta de tres partes: (1) circuito amplificador de medición; (2) Circuito de conversión A/D; (3) Circuito de visualización . Se usa ampliamente en los sistemas de medición de temperatura y control de temperatura en plantas de energía y plantas químicas .
1. diseño de hardware
(1) Sensor de temperatura de termopar
Este sistema utiliza termoacopes nickel-cromium-nickel-silicio . El rango de temperatura medido es 0-655 grado . La compensación final en frío adopta el método del puente de compensación . el potencial generado por el puente no balanceado se utiliza para compensar el cambio en el cambio de la temperatura de los cambios. ThermoCouple . El puente desequilibrado consta de cuatro brazos del puente de las resistencias R1, R2, R3 (devanado de alambre de cobre de manganeso), RCU (devanado de alambre de cobre) y un regulador de voltaje del puente, que están conectados en serie en el circuito de termopar . rcu y el extremo frío del extremo de la termouple At At At At At At At At At At. R 1= r 2= r 3=1 ω . El voltaje de la fuente de alimentación del puente es 4V, alimentado por una fuente de alimentación estabilizada de voltaje . RS es una resistencia limitadora de corriente, y su valor de resistencia varía con las diferentes termocopes . el puente que se limita a la corriente es una resistencia que limita la corriente. . En este momento, las cuatro resistencias de brazo del puente del puente son r 1= r 2= r 3= rcu, y no hay salida en los extremos A y B . cuando la temperatura final fría se desvía de 20 grados, por ejemplo, cuando está aumentando, rcu aumenta, mientras que el potencial de la temperatura final se desvía de los 20 grados, cuando está aumentando, rcu aumenta, mientras que el potencial de la temperatura final se desvía de 20 grados, por ejemplo, cuán disminuye a medida que la temperatura del extremo frío aumenta . UAB es igual a la disminución del potencial termoeléctrico, y el potencial de salida permanece sin cambios después de que la UAB se superpone en el potencial termoeléctrico, lo que alcanza la finalización automática de la compensación final en frío .}
(2) Circuito de amplificador de medición
En los circuitos reales, la salida de la señal del termopar no es más de unas pocas decenas de milivoltios (<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.
En el circuito real, A1 y A2 usan chips op -07 de baja derivación, la temperatura de la temperatura de la deriva de la temperatura de voltaje de la deriva de la temperatura de entrada y la temperatura de corriente de compensación de entrada IIOS son muy pequeñas . op -07 usa la tecnología Ultra-High Technology y "Zener Fin-Tuning" para hacer que sus vios, II de Vios, y II de Viios, y es muy pequeño, y es muy pequeño, y es muy pequeño, y es muy pequeño, y es muy pequeño, y es muy pequeño y es muy pequeño, y es muy pequeño, y es muy pequeño, y es muy pequeño, y es muy pequeño, y es muy pequeño, y es II de, y es muy pequeño, y es IIS y es muy pequeño, y es II de, y es muy pequeño, y es IIS y es muy pequeño, y es IIS y es muy pequeño, y es IIS y es muy pequeño, y es IIS y es muy pequeño, y es IIS y es muy pequeño. Se utiliza en integración estable, adición de precisión, detección de comparación y amplificación de precisión de señales débiles . OP -07 Requiere su fuente de alimentación dual, y el rango de temperatura de operación es 0-70 grado ., en general, el ajuste cero no es necesario . A3 usa el chip 741, que requiere una fuente de alimentación dual, y el rango de fuente de alimentación es ± (3-18) v . La fuente de alimentación típica es ± 15V, que generalmente debe ser mayor o igual que ± 5V . Contiene capacitores de compensación dentro, y no se requieren capacitores de compensación externos .}}}}}}}}}}}}}
(3) Circuito de conversión A/D (análogo a digital)
La señal de voltaje amplificada por el amplificador de medición tiene un rango de voltaje de 0-5 v . Esta señal es una señal analógica y no puede ser aceptada por la computadora, por lo que la conversión A/D debe realizarse . en el circuito real, el chip icl7109 se selecciona {{}}}}}}-Precision es un altavo. Conversor de bit a/d de bajo costo de bajo costo bajo 12- bit a/d de bit a/d Sistemas de medición de alta precisión para diversas señales de sensores, como pesar, la presión de medición y la temperatura de medición .
A través del análisis anterior del sistema de medición de temperatura del sensor de termopar, espero que sea útil para el trabajo y el estudio de todos .