用于溫度測量的熱電偶：經(jīng)濟且堅固的設備

熱電偶作為經(jīng)濟高效且堅固耐用的溫度測量儀器脫穎而出。它們尺寸小，可以快速響應，特別適合對溫度變化快速反應至關重要的應用。 K 型熱電偶具有廣泛的溫度范圍，可用于低溫學和噴氣發(fā)動機排氣分析等多個領域。本文描述的電路將熱電偶輸出轉換為梯度為 10 mV °C-1 的直流電壓。這種轉換正是促進使用數(shù)字萬用表 (DMM) 進行溫度讀數(shù)所需的轉換?；蛘?，接口輸出信號可以被引導至計算機系統(tǒng)以用于更高級的溫度記錄目的。

AD595A：用于熱電偶的多功能儀表放大器

AD595A 由 Analog Devices 開發(fā)，作為集成到單個芯片中的綜合儀表放大器和熱電偶冷端補償器。該單片解決方案包含冰點基準和預校準放大器，直接從熱電偶信號生成 10 mV 'C-1 輸出。 AD595A 專門針對 K 型（鉻鎳鐵合金）熱電偶進行了激光修整，為精確溫度測量提供了多功能解決方案。

AD595A 的簡化應用：K 型熱電偶連接

在這個簡單的應用中，可以毫不費力地使用 AD595A。 K 型熱電偶連接到指定的插座，并策略性地集成了電阻器 R1，以防止熱電偶回路中感應的共模電壓轉換為正常模式。利用 AD595A 的報警輸出 +ALM（引腳 12），在此設置中驅(qū)動低電流 LED。當其中一個或兩個熱電偶引線中斷時，+ALM 輸出會切換為低電平。值得注意的是，冷端補償（AD595A 的一項功能）在警報電路激活時就會受到影響。因此，警報激活期間獲取的任何讀數(shù)均被視為無效。

補償熱電偶非線性：傳遞函數(shù)考慮因素

由于熱電偶輸出電壓和溫度之間存在非線性關系（參見表格），并且考慮到 AD595A 線性放大補償信號，因此必須應用特定的傳遞函數(shù)。確定實際輸出電壓的公式為Uo = 247.3 (Uth + 0.011)，其中Uo代表AD595A的輸出，Uth是以mV為單位的熱電偶輸出。值得注意的是，由相同合金組成的 ANSI K 型和 DIN NiCr-Ni 熱電偶都可以與所提供的接口無縫使用。

構建界面：使用很少組件的簡單設計

由于涉及的部件很少，因此界面構造并不復雜。值得注意的是，轉換器芯片下方的銅區(qū)域受到關注，該區(qū)域經(jīng)過策略性實施以增強熱電偶插座與 IC 之間的熱接觸。保持低熱阻對于確保片上冰點基準的正常運行至關重要。

電源靈活性：對稱或不對稱選項

該接口提供多種電源選項，可適應對稱和不對稱配置。在后一種情況下，“0”和“接地”端子互連并連接到電池端子。然而，必須認識到，當采用單端電源時，無法準確測量低于 0 °C 的溫度。選擇對稱電源（最好由兩節(jié) 9V 電池供電）可打開整個測量溫度范圍。該電路的電流消耗保持適度，當熱電偶連接時不超過 1 mA，當熱電偶斷開時不超過 10 mA，從而激活警報 LED。

零件清單

電阻器：

• R1 = 10kΩ
• R2 = 2.2kΩ

電容器：

• C1 : C3 = 4.7 μF，25 V，徑向
• C2：C4 = 100nF

半導體：

• D1 = LS3369EH（低電流LED：紅色）
• D2：D3 = 1N400

集成電路：

• IC1 = AD595A（模擬器件）

各種各樣的：

• K1 = 特殊熱電偶 K 型插座，例如 RS Electronics 473-127。
• 帶電池倉的塑料外殼；尺寸 80x60x20mm