Dėl termoelemento jutiklio temperatūros matavimo sistemos projektavimo ir pritaikymo

Kaip tipiškas temperatūros matavimo elementas, termoelemento jutiklis buvo plačiai naudojamas .
Toliau pateikiama tipinė temperatūros matavimo sistema, kontroliuojama vieno lusto mikrokompiuterio, kurį sudaro trys dalys: (1) matavimo stiprintuvo grandinė; (2) A/D konvertavimo grandinė; (3) Ekrano grandinė . Jis plačiai naudojamas temperatūros matavimo ir temperatūros valdymo sistemose elektrinėse ir chemijos gamyklose .
1. aparatinės įrangos dizainas
(1) Termoelemento temperatūros jutiklis
This system uses nickel-chromium-nickel-silicon thermocouples. The measured temperature range is 0-655℃. The cold end compensation adopts the compensation bridge method. The potential generated by the unbalanced bridge is used to compensate for the change in thermoelectric potential caused by the change in the cold end temperature of the thermocouple. The unbalanced bridge consists of four bridge arms of resistors R1, R2, R3 (manganese copper wire winding), Rcu (copper wire winding) and a bridge voltage regulator, which are connected in series in the thermocouple circuit. Rcu and the cold end of the thermocouple are at ±0℃, and R 1= r 2= r 3=1 ω . tilto maitinimo įtampa yra 4 V, maitinama įtampos stabilizuoto maitinimo šaltiniu .} rs yra subalansuotasis rezistorius, o jo atsparumo vertė yra skirtingi su diferencijomis. . šiuo metu keturi tilto tilto varžos tilto rankos varžos yra r 1= r 2= r 3= rcu, o išėjimo išėjimo nėra ir b ., kai šalta galu Sumažėja, kai padidėja šalta galutinė temperatūra . UAB yra lygus termoelektrinio potencialo sumažėjimui, o išėjimo potencialas nesikeičia po to, kai UAB yra pritaikytas termoelektriniam potencialui, taip pasiekiant automatinį šaltojo galutinio kompensacijos užbaigimą .}}}}}.}
(2) matavimo stiprintuvo grandinė
Faktinėse grandinėse signalo išėjimas iš termoelemento yra ne daugiau kaip keli dešimtys milivoltų (<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.
Faktinėje grandinėje A1 ir A2 naudoja mažo drifto, didelio tikslumo OP amp op -07 lustus, kurių įvesties poslinkio įtampos temperatūros dreifo VIOS ir įvesties poslinkis Dabartinis temperatūros dreifas yra labai mažas . op -07, naudoja ypač aukštą technologiją ir „zener“, o „Zener“ pritaikykite „Technology“, kad jos būtų vI, iios, IIOS, IIOS, IIOS, IIOS, IIOS. is widely used in stable integration, precision addition, comparison detection and precision amplification of weak signals. OP-07 requires dual power supply, and the operating temperature range is 0-70℃. Generally, zero adjustment is not required. If zero adjustment is required, RW can be used for Reguliavimas . A3 naudoja 741 lustą, kuriam reikalingas dvigubas maitinimo šaltinis, o maitinimo šaltinis yra ± (3-18) v .. Tipinis maitinimo šaltinis yra ± 15 V, o tai paprastai turėtų būti didesni arba lygūs ± 5 V .. reikalaujama .
(3) A/D (analoginis-skaitmeninis) Konversijos grandinė
Įtampos signalo, sustiprinto matavimo stiprintuvu Mažai triukšmo, mažo dreifo, nebrangi dvigubo integralo 12- bitų a/d keitiklis ., nes dabartinė 12- bitų iš eilės A/D keitiklis yra santykinai brangus, pigios dvigubos integral 12- bitų A/D keitiklis gali būti naudojamas tokioje situacijoje. Įvairių jutiklių signalų, tokių kaip svėrimas, slėgio matavimas ir matavimo temperatūra ., didelio tikslumo matavimo sistemos .
Atlikus aukščiau pateiktos termoelemento jutiklio temperatūros matavimo sistemos analizę, tikiuosi, kad tai bus naudinga kiekvieno darbui ir tiriant .