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電流型熱電偶溫度傳感器

發布時間：2017-11-29 14:46:10    點擊次數：

       熱電偶是工業上廣泛使(shi)用的溫度傳感器，它(ta)很大的優(you)勢就在於溫度測量範圍極寬(kuan)，理論上從-270℃的極低(di)溫度到2800℃的超(chao)高溫度都可以測量，並(bing)且實際應用中在600℃-2000℃的溫度範圍內可以進行很精確的溫度測量。熱電偶測溫的原理是基於熱電轉換效(xiao)應。雖(sui)然它(ta)集(ji)放熱、轉換為一體，能(nen)直(zhi)接實現溫度到電壓的輸出，但(dan)輸出幅度很微(wei)小。如K型熱電偶的靈敏度為0.04mv/℃。因此，對其(qi)信號必(bi)須(xu)進行放大。

       電流型熱電偶作(zuo)為感溫元件，采集(ji)溫度信號；鉑電阻作(zuo)為補償(chang)電阻，補償(chang)熱電偶的冷(ling)端溫度；XTR101為小信號處(chu)理專用芯片，將(jiang)輸入的微(wei)弱信號放大後便於遠(yuan)端傳輸；RL為遠(yuan)端的負(fu)載電阻，便於電信號的測量。

       在實際的工業化需求中，往往需要設(she)計為標準信號的變送器，以便與儀表和後續(xu)接口(kou)電路兼容。在輸出為模擬(ni)信號時，有電壓型和電流型兩種變送器。電壓型變送器的輸出為0～5v，雖(sui)然其(qi)在信號處(chu)理方麵具有優(you)勢，但(dan)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(nen)力較(jiao)差，在遠(yuan)距離(li)傳輸時信號衰(shuai)減(jian)大，而電流型變送器卻在這方麵獨具優(you)勢。因此在工業實踐中得以廣泛應用。

       電流型熱電偶的輸出電壓很小，並(bing)且需要通(tong)過冷(ling)端補償(chang)確保(bao)測量精度，因此熱電偶信號的數字(zi)轉換設(she)計麵臨挑戰。MAX31850/MAX31851是業內 在單顆芯片中集(ji)成(cheng)分立(li)的模數轉換器(ADC)、高精度基準、用於冷(ling)端補償(chang)的溫度傳感器和1-Wire總線接口(kou)的方案。靈活的轉換器架構適用於多種類型的熱電偶，有效(xiao)加速係統(tong)設(she)計進程、降低(di)係統(tong)成(cheng)本(ben)、簡化材料清單(BOM)。MAX31850/MAX31851還(huai)能(nen)夠識別(bie)熱電偶開(kai)路或短路故障，避(bi)免錯誤(wu)的溫度讀(du)數或係統(tong)故障。微(wei)控製器可在任(ren)意(yi)時刻(ke)讀(du)取故障狀態(tai)，確保(bao)係統(tong)正常(chang)運行、避(bi)免高額的維(wei)修(xiu)成(cheng)本(ben)。

       熱電偶溫度傳感器所(suo)提供的足夠大的電阻變化使(shi)得這些敏感元件非常(chang)適用於窄(zhai)的測量範圍。如果(guo)測量範圍相(xiang)當大時，熱電偶更適用。很好將(jiang)冰點也(ye)包括在此範圍內，因為熱電偶的分度表是以此溫度為基準的。已知範圍內的傳感器線性也(ye)可作(zuo)為選擇傳感器的附加條件。響(xiang)應時間通(tong)常(chang)用時間常(chang)數表示，它(ta)是選擇傳感器的另一個基本(ben)依據。當要監視(shi)貯(zhu)槽中溫度時，時間常(chang)數不那麼重(zhong)要。然而當使(shi)用過程中必(bi)須(xu)測量振(zhen)動管中的溫度時，時間常(chang)數就成(cheng)為選擇傳感器的決定(ding)因素(su)。




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