熱電偶放大電路圖

1、 熱電偶放大電路圖圖347是熱電偶放大電路。電路中，LTC2053是儀用放大器，它為低功率儀器產品提供了一個極好的平臺，例如，電池供電的熱電偶放大電路等。由于采用了與開關電容的組合以及零漂移運算放大器的工藝，因此，LTC2053的輸入偏移電壓最大為10V，共模抑制比CMRR和電源抑制比PSRR達到116dB。最理想的工作電源采用低電壓2.7V到llV的單電源或±5V的雙電源，另外，由于消耗電流非常低，典型值為85pA，因此，應用于電池供電的放大器非常理想。調節(jié)R1、RP1和R2可方便對電路增益進行編程。作為熱電偶放大器必須滿足一些特殊要求，通常采用的K型熱電偶的靈敏度為40.6，而電

2、路的輸出一般要求為lOmV，因此，要選用額定增益為246的精密放大器。另外，熱電偶一般容易受到工業(yè)環(huán)境中電子噪聲的影晌，因此，儀用放大器允許輸入不同的電壓有助于消除由于共模噪聲引起的誤差。為了避免出故障，采取的保護措施是不能讓熱電偶無意識地接觸到瞬變電源或高電壓，但保護措施不能兼顧到精度。LTC2053有滿足這些要求的補償特性，它在任何引腳上都可以承受10mA的故障電流，因此，在不損壞集成芯片的情況下，10k（R4和R5）保護電阻允許承受±100V故障電壓。本模塊包括電壓式溫度傳感器TMP35和K型熱電偶。其中熱電偶的工作原理是根據(jù)熱端和冷端的溫度差而產生電勢差。由于實際測量時，冷端

3、的溫度往往不是O，所以要對熱電偶進行溫度補償。熱電偶溫度補償公式如下：E(t，0)=E(t，t0)+E(t0，0)其中，E(t0，0)是實際測量的電動勢，t代表熱端溫度，t0代表冷端溫度，0代表O。在現(xiàn)場溫度測量中，由于熱電偶冷端溫度一般不為O，而是在一定范圍內變化著，因此測得的熱電勢為E(t，t0)。如果要測得真實的被測溫度所對應的熱電勢E(t，0)，就必須補償冷端不是0所需的補償電勢 E(t0，0)，而且，該補償電勢隨冷端溫度變化的特性必須與熱電偶的熱電特性相一致，這樣才能獲得最佳補償效果。圖2所示是一個溫度補償電路的原理圖。圖中，溫度傳感器TMP35很好的完成了溫度補償工作，TMP35輸

4、出的電壓先經電阻分壓，再經放大器放大，就是K型熱電偶對應的E(t0，O)。查看原圖（大圖）2 系統(tǒng)軟件設計發(fā)射板的軟件設計主要包括以C8051F020的主控制模塊程序和以Atmegal6為中心的無線發(fā)射模塊程序。主控程序模塊主要完成溫度采集、數(shù)據(jù)處理、向無線發(fā)射模塊發(fā)送數(shù)據(jù)以及測試溫度數(shù)據(jù)的保存、和上位機的通訊等。無線發(fā)射程序模塊主要負責對CC1000的初始化，在等待狀態(tài)時接收 C805lF020的數(shù)據(jù)包，并通過CC1000發(fā)送。電路中LTC1025對熱電偶進行溫度補償，確保在各種環(huán)境條件下溫度的測量精度，并要靠近熱電偶的節(jié)點安裝，以便對溫度進行最佳的跟蹤。LTC1025對不同的環(huán)境溫度輸出相

5、應的電壓，輸出靈敏度為10mV，因此，0時輸出電壓為lOmV，室溫（25）時輸出250mV。測量探頭溫度相應的電壓是補償電壓和被放大的熱電偶電壓之和，補償電路的輸出端與LTC2053的REF（5腳）輸入端連接的所有這一切都要加上這兩種電壓。對于這種電路結構，考慮的僅是校正的電壓必需能供出或吸收反饋電阻中電流。由于，LTC1025只供出電流，因此，可采用緩沖器LTC2050驅動REF，LTC2050是一種零漂移的運算放大器。采用單電源的缺點是，對于有效的輸出探頭和放大器單元的溫度都必須超過0。若需要對負溫度進行調節(jié)的話，可采用簡單的充電泵變換器，例如LTC1046構成負電源。在常規(guī)的線性電源應用中，只要所有熱電偶都連接上而LTC1025進行熱跟蹤，可以采用單個LTCl025和緩沖放大器去修正LTC2053熱電偶放大器的不同通道。由于LTC2053工作于采樣的輸入信號，因此，感興趣的頻率一般低于幾百Hz，這樣，在反饋電路中增設0.1F電容C1就可以加速放大器的響應。接在熱電偶輸入網絡的電容C2和C3有助于吸收射頻干擾及抑制在熱電偶探頭出現(xiàn)的采樣干擾。接在熱電偶中的電阻R6R9提供高阻抗偏置，這樣在探頭無電