熱電偶信號數字化電路

熱電偶是工業溫度測量常用的傳感器，具有精度高、經濟、溫度寬的特點。 熱電偶測量熱端和冷端的溫差。 為了得到熱端感應點的溫度，需要測量冷端溫度，并相應地調節熱電偶的輸出。 當前，位于熱電偶信號處理單元的輸入側的冷卻溫度通常由具有高熱傳導率的材料片保持。 熱傳導率為381W/mK的銅是理想的材料。 輸入連接要電絕緣，熱連接片。 整個信號處理單元理想上應當處于這種同溫環境中。 熱電偶的信號范圍為&mu； V/℃級、熱電偶的信號處理單元對電磁干擾( EMI )敏感，熱電偶線經常接受EMI。 EMI增加所接收信號的不確定性，且有損所采集的溫度數據的精度。 另外，該連接所需的專用熱電偶電纜價格昂貴，如果錯誤地置換為其他電纜，則解析變得困難。 由于EMI與線路長度成比例，因此減小噪聲zui的一般選擇是將控制電路更靠近感測點，并且增加一個更靠近感測點的遠程板，或采用復雜的信號濾波器和電纜屏蔽。 一個相對較好的方案是將熱電偶輸出在接近感測點處數字化(圖1 )，在此示例中，信號處理電路包括低電平DC放大器、溫度傳感器、冷補償電路、帶內基準的ADC、開路熱電偶檢測器和報警顯示器、數字輸出接口。 所有這些功能都集成在一個小集成電路中，如MAX6674和MAX6675。 這些串行輸出是熱電偶感應點溫度的數值表示。 &ldquo； K&rdquo； 型熱電偶縮放MZX6674/6675的熱電偶一數字轉換器。 MAX6674的分辨率在0℃~128℃的范圍內，分辨率為0.125℃； MAX6675具有0℃~1024℃的范圍，分辨率為0.25℃。 兩個IC都包含一個與SPI兼容的接口。 利用本地脈沖定時發生器( IC2和IC3)驅動圖1的IC1的SPI，以在IC1中產生4800端口異步串行字符串(每秒4個字符):1個開始位、11個數據位( MAX6675為13位)和1個停止位。 11 (或13 )個數據比特包括10 (或12 )個比特的二進制溫度數據和1個比特的開路熱電偶警告比特。 石英振動保證了數據的波特率精度。 熱電偶探測觸點必須與電路電絕緣。 必須確保IC1在所有時間內在-20℃~85℃的溫度范圍內工作。 遠程電源和數據接收器通過雙絞線連接電路。 溫度測量IC1內部的10位ADC通過單通道實現，在電纜上表現為串行數據字。

本文熱電偶高頻詞： 電路  測量 

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