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EXFF-K-24-200_EXFF-K-24-500_EXFF-K-24-1000熱電偶延長(cháng)線(xiàn)OMEGA

熱電偶是***種廣泛用于溫度測量的簡(jiǎn)單元件。本文簡(jiǎn)單概述了熱電偶，介紹了利用熱電偶進(jìn)行設計的過(guò)程中常見(jiàn)的挑戰，并提出兩種信號調理解決方案。第***種方案將參考接合點(diǎn)補償和信號調理集成在***個(gè)模擬 IC 內，使用更簡(jiǎn)便；第二種方案將參考接合點(diǎn)補償和信號調理獨立開(kāi)來(lái)，使數字輸出溫度感應更靈活、更精確

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為什么使用熱電偶？

優(yōu)點(diǎn)

溫度范圍廣：從低溫到噴氣引擎廢氣，熱電偶適用于大多數實(shí)際的溫度范圍。熱電偶測量溫度范圍在–200°C至+2500°C之間,具體取決于所使用的線(xiàn)。? 堅固耐用：熱電偶屬于耐用器件，抗沖擊振動(dòng)性好，適合于危險惡劣的環(huán)境。? 響應快：因為它們體積小，熱容量低，熱電偶對溫度變化響應快，尤其在感應接合點(diǎn)裸露時(shí)。它們可在數百毫秒內對溫度變化作出響應。? 無(wú)自發(fā)熱：由于熱電偶不需要激勵電源，因此不易自發(fā)熱，其本身是安全的。

缺點(diǎn)

信號調理復雜：將熱電偶電壓轉換成可用的溫度讀數必需進(jìn)行大量的信號調理。一直以來(lái)，信號調理耗費大量設計時(shí)間，處理不當就會(huì )引入誤差，導致精度降低。? 精度低：除了由于金屬特性導致的熱電偶內部固有不精確性外，熱電偶測量精度只能達到參考接合點(diǎn)溫度的測量精度，一般在 1°C 至 2°C 內。? 易受腐蝕：因為熱電偶由兩種不同的金屬所組成，在一些工況下，隨時(shí)間而腐蝕可能會(huì )降低精度。因此，它們可能需要保護；且保養維護必不可少。? 抗噪性差：當測量毫伏級信號變化時(shí)，雜散電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生的噪聲可能會(huì )引起問(wèn)題。絞合的熱電偶線(xiàn)對可能大幅降低磁場(chǎng)耦合。使用屏蔽電纜或在金屬導管內走線(xiàn)和防護可降低電場(chǎng)耦合。測量器件應當提供硬件或軟件方式的信號過(guò)濾，有力抑制工頻頻率（50 Hz/60 Hz）及其諧波。

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熱電偶測量的難點(diǎn)

將熱電偶產(chǎn)生的電壓變換成精確的溫度讀數并不是件輕松的事情，原因很多：電壓信號太弱，溫度電壓關(guān)系呈非線(xiàn)性，需要參考接合點(diǎn)補償，且熱電偶可能引起接地問(wèn)題。讓我們逐***分析這些問(wèn)題。

電壓信號太弱：***常見(jiàn)的熱電偶類(lèi)型有 J、K 和 T 型。在室溫下，其電壓變化幅度分別為 52 μV/°C、41 μV/°C 和 41 μV/°C。其它較少見(jiàn)的類(lèi)型溫度電壓變化幅度甚至更小。這種微弱的信號在模數轉換前需要較高的增益***。表 1 比較了各種熱電偶類(lèi)型的靈敏度。