Σχετικά με το σχεδιασμό και την εφαρμογή του συστήματος μέτρησης θερμοκρασίας αισθητήρα θερμοστοιχείων

Ως τυπικό στοιχείο μέτρησης θερμοκρασίας, ο αισθητήρας θερμοστοιχείων έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως .
Το ακόλουθο είναι ένα τυπικό σύστημα μέτρησης θερμοκρασίας που ελέγχεται από έναν μικροϋπολογιστή μεμονωμένο τσιπ, το οποίο αποτελείται από τρία μέρη: (1) το κύκλωμα ενισχυτή μέτρησης, (2) κύκλωμα μετατροπής A/D, (3) Το κύκλωμα εμφάνισης . χρησιμοποιείται ευρέως στα συστήματα μέτρησης και ελέγχου θερμοκρασίας σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και χημικά εργοστάσια .
1. σχέδιο υλικού
(1) Αισθητήρας θερμοκρασίας θερμοστοιχείου
Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί το Nickel-Chromium-Nickel-Silicon Thermocouples . Το μετρημένο εύρος θερμοκρασίας είναι 0-655 βαθμός . Η αντιστάθμιση του ψυχρού άκρου υιοθετεί την θερμοκρασία αντιστάθμισης {6} Η θερμοστοιχείο . Η μη ισορροπημένη γέφυρα αποτελείται από τέσσερις βραχίονες γέφυρας των αντιστάσεων R1, R2, R3 (καλώδιο χαλκού μαγγανίου), το RCU (χάλκινο σύρμα) και ένας ρυθμιστής τάσης γέφυρας, που συνδέονται σε σειρά στο κύκλωμα θερμοστοιχείων {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} { R 1= r 2= r 3=1 ω . Η τάση τροφοδοσίας γέφυρας είναι 4V, που τροφοδοτείται από μια ισορροπία σταθεροποιημένη τάση . rs είναι μια αντίσταση ρεύματος που περιορίζεται και η αντίσταση της διαφοροποιείται με διαφορετικά με διαφορετικό βαθμό. . Αυτή τη στιγμή, οι τέσσερις αντιστάσεις βραχίονα γέφυρας της γέφυρας είναι r 1= r 2= r 3= rcu και δεν υπάρχει εξόδου στα άκρα a και b . όταν η θερμοκρασία του ψυχρού άκρου αποκλίνει από το 20 βαθμό, όταν αυξάνεται, το rc αυξάνεται, ενώ η θερμοκρασία δεν υπάρχει δυνατότητα του thermole μειώνεται καθώς η θερμοκρασία του ψυχρού άκρου αυξάνει {. uab είναι ίση με τη μείωση του θερμοηλεκτρικού δυναμικού και το δυναμικό εξόδου παραμένει αμετάβλητο μετά την επικάλυψη του UAB στο θερμοηλεκτρικό δυναμικό, επιτυγχάνοντας έτσι την αυτόματη ολοκλήρωση του ψυχρού άκρου.
(2) Κύκλωμα ενισχυτή μέτρησης
Σε πραγματικά κυκλώματα, η έξοδος σήματος από το θερμοστοιχείο δεν είναι περισσότερο από μερικές δεκάδες χιλιοστόλιες (<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.
Στο πραγματικό κύκλωμα, τα A1 και A2 χρησιμοποιούν χαμηλής μετατόπισης, υψηλής ακρίβειας op op op -07 chips, των οποίων η τεχνολογία μετατόπισης εισόδου μετατόπισης και η τεχνολογία της θερμοκρασίας εισόδου είναι πολύ μικρό, Σε σταθερή ενσωμάτωση, προσθήκη ακριβείας, ανίχνευση σύγκρισης και ενίσχυση ακριβείας των ασθενών σημάτων . op -07 απαιτείται διπλή ρύθμιση και το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας είναι {{{}} { 741 chip, το οποίο απαιτεί διπλή τροφοδοσία, και το εύρος τροφοδοσίας είναι ± (3-18) v . Η τυπική τροφοδοσία είναι ± 15V, η οποία θα πρέπει γενικά να είναι μεγαλύτερη ή ίση με ± 5V . περιέχει πυκνωτές αντισταθμίσεων μέσα και δεν υπάρχουν εξωτερικές αντισταθμίσεις.
(3) κύκλωμα μετατροπής A/D (αναλογικό προς ψηφιακό)
Το σήμα τάσης που ενισχύεται από τον ενισχυτή μέτρησης έχει ένα εύρος τάσης 0-5 V . Αυτό το σήμα είναι ένα αναλογικό σήμα και δεν μπορεί να γίνει αποδεκτό από τον υπολογιστή, έτσι ώστε το a/d να γίνεται η μετατροπή {.} στο πραγματικό κύκλωμα, το τσιπ ICL7109 είναι χαμηλό, χαμηλό, χαμηλό, χαμηλό, χαμηλά, χαμηλά, χαμηλά, χαμηλά, χαμηλά, Χαμηλή μετατόπιση, χαμηλού κόστους διπλού-ενσωματωμένου 12- bit a/d μετατροπέας . bit a/d μετατροπέας 12-} που δεν είναι πολύ υψηλό Συστήματα μέτρησης για διάφορα σήματα αισθητήρων όπως ζύγιση, πίεση μέτρησης και θερμοκρασία μέτρησης .
Μέσα από την παραπάνω ανάλυση του συστήματος μέτρησης θερμοκρασίας του αισθητήρα θερμοστοιχείων, ελπίζω ότι θα είναι χρήσιμο για το έργο και τη μελέτη όλων .