【正文】 為此，本系統(tǒng)選用了其分辨力優(yōu)于 ℃ ／ bit的 12位A／ D轉(zhuǎn)換器 ICL7109。 熱電偶前置微弱信號(hào)微弱處理部分 熱電偶冷端溫度要進(jìn)行補(bǔ)償，本電路采用了模擬量疊加法實(shí)現(xiàn)熱電偶冷端溫度補(bǔ)償。 ? 圖 5211(a)是 14腳 DIP封裝的 5G7650的連線 : 這是一個(gè) 同相放大器 ,利用片內(nèi)時(shí)鐘 ,取 CA=CB= F, 如果需要輸出鉗位 ,可把腳 9與腳 4相連 ,否則 ,腳 9懸空即可。 ? 內(nèi) /外 (腳 14)、外時(shí)鐘輸入 (腳 13)和內(nèi)時(shí)鐘輸入 (腳 12): “ 內(nèi) /外 ” 是采用內(nèi)部時(shí)鐘或外部時(shí)鐘選擇端 : 采用外部時(shí)鐘： 應(yīng)把 “ 內(nèi) /外 ” 引腳接在 V上 ,并且在 “ 外時(shí) 鐘輸入 ” 端接外部振蕩器輸出。應(yīng)保證加于此 兩端的 共模輸入電壓為 (V+ + ) ~ (V一 )； 保證加于此兩端 差模電壓在177。 V? V?? ICL7650第四代集成運(yùn)放 , 采用 先進(jìn)的 CMOS工藝制成 。由圖可見當(dāng)流過熱敏電阻的電流較小時(shí)，曲線呈直線狀，服從歐姆定律，當(dāng)電流增加時(shí)，熱敏電阻自身溫度明顯增加，由于負(fù)溫度系數(shù)的關(guān)系，阻值下降，電壓上升速度減小出現(xiàn)了非線性，當(dāng)電流速度增加時(shí)，熱敏電阻自身溫度上升更快，阻值大幅度下降于是出現(xiàn)了電壓隨電流增長(zhǎng)而下降的現(xiàn)象。即直接由電路中獲得功率。 除了負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻之外，還有正溫度系數(shù)熱敏電阻和臨界溫度系數(shù)熱敏電阻，由于這兩種熱敏電阻應(yīng)用的不多，所以主要介紹負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。 一、熱敏電阻的特點(diǎn) 大部分半導(dǎo)體熱敏電阻是由各種氧化物按一定比例混合，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。 ②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，可以測(cè)量點(diǎn)溫度。最后將測(cè)量結(jié)果傳輸給網(wǎng)絡(luò)，以便實(shí)現(xiàn)各傳感器之間、傳感器與執(zhí)行器之間、傳感器與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換及資源共享，在更換傳感器時(shí)無須進(jìn)行標(biāo)定和校準(zhǔn)，可做到 “ 即插即用 (Plugamp。最近，美國(guó)Ｂ＆Ｋ公司已開發(fā)出一種基于軟件設(shè)置的 TEDS型虛擬傳感器，其主要特點(diǎn)是每只傳感器都有唯一的產(chǎn)品序列號(hào)并且附帶一張軟盤，軟盤上存儲(chǔ)著對(duì)該傳感器進(jìn)行標(biāo)定的有關(guān)數(shù)據(jù)。 可靠性及安全性設(shè)計(jì) 為了避免在溫控系統(tǒng)受到噪聲干擾時(shí)產(chǎn)生誤動(dòng)作，在 AD7416/7417/781 LM75／ 7 MAX6625／ 6626等智能溫度傳感器的內(nèi)部，都設(shè)置了一個(gè)可編程的“故障排隊(duì) (FaultQueue)”計(jì)數(shù)器，專用于設(shè)定允許被測(cè)溫度值超過上、下限的次數(shù)。 為了提高多通道智能溫度傳感器的轉(zhuǎn)換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器。 電壓表 V指示的值將是熱電阻 的電壓降，根據(jù)此電壓降可間接地測(cè)出微小溫度。由于測(cè)量?jī)x表 M的內(nèi)阻很大，流過 r3的電流接近于 0，當(dāng) UA＝ UB時(shí)，電橋平衡、調(diào)節(jié) R3， 使 r1+Rt＝ r2+R3，就可消除引線電阻的影響。由于熱電阻的電阻值很?。詫?dǎo)線電阻值不可忽視。 在 2— 63K溫度范圍內(nèi)，電阻隨溫度變化大，靈敏度高。 銅電阻的缺點(diǎn)是電阻率較低，電阻體的體積較大，熱慣性也較大，在 l00℃ 以上易氧化，因此只能用于低溫以及無侵蝕性的介質(zhì)中。按國(guó)際溫標(biāo)（ IPTs— 68） 規(guī)定，在 259． 34— 630． 74℃溫域內(nèi)，以鉑電阻溫度計(jì)作基準(zhǔn)器。目前應(yīng)用得較多的熱電阻材料有鉑和銅等。 ( 2 0 , 0 )E 第三節(jié) 熱電阻 熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而變化的特性測(cè)量溫度的。當(dāng)熱電偶冷端溫度升高，導(dǎo)致回躍總電勢(shì)降低時(shí)，補(bǔ)償器感受到自由端的變化，產(chǎn)生一個(gè)電位差，其值正好等于熱電偶降低的電勢(shì)，兩者互相抵消以達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康?。常用的恒溫溫度?50 ℃ 和 0 ℃ 。 冷端補(bǔ)償?shù)脑? 冰點(diǎn)器冷端補(bǔ)償法 將熱電偶的冷端置于冰水保溫瓶中，獲取熱電偶冷端的參考溫度。 熱 電 偶 信號(hào)調(diào)理 運(yùn)算放大 A/D 轉(zhuǎn) 換 微處理器 顯示 鍵盤 六、在工業(yè)自動(dòng)檢測(cè)中往往采用以下的檢測(cè)方案： 五、熱電偶冷端補(bǔ)償方式 熱電偶輸出的電勢(shì)是兩結(jié)點(diǎn)溫度差的函數(shù)。常用的電子切換開關(guān)有 AD7501， AD7503等。 圖中 C， D為補(bǔ)償導(dǎo)線 ， 回路的總熱電勢(shì)為 : 1 0 2 0 3 0( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )T A B D C A B D C A B D CE e T e T e T e T e T e T? ? ? ? ? ?因?yàn)?C、 D為 A、 B的補(bǔ)償導(dǎo)線，其熱電性質(zhì)相同、即： 0 0 0( ) ( ) ( )D C B A A Be T e T e T? ? ?1 0 2 0 3 01 0 1 0 1 0( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( , ) ( , ) ( , )T A B A B A B A B A B A BA B A B A BE e T e T e T e T e T e TE T T E T T E T T? ? ? ? ? ?? ? ?將其代入上式中得： 即回路的總熱電勢(shì)為各熱電偶的熱電勢(shì)之和。 A BA BETA B0T 0T0T儀 表3T1T2TD CD CDC0T0T0T0T圖 79 圖 7— 9是幾個(gè)熱電偶的串聯(lián)線路圖 。用兩只同型號(hào)的熱電偶，配用相同的補(bǔ)償導(dǎo)線，連接的方法應(yīng)使各自產(chǎn)生的熱電勢(shì)互相抵消、這時(shí)儀表即可測(cè)得了 T1和 T2的溫度之差。如果采用數(shù)字儀表測(cè)量熱電勢(shì)，必須加適當(dāng)輸入放大電路 ,若選用運(yùn)放可選用 OP07。 （ 3）銅 — 康銅熱電偶 它是非標(biāo)準(zhǔn)分度熱電偶中應(yīng)用較多的一種，尤其在低溫下可靠穩(wěn)定使用更為普通。 另外在相同的溫差下 ， 它的熱電勢(shì)要比鉑銘 — 鉑的 熱電勢(shì)大 45倍 。 （ 2）鎳鉻 — 鎳鋁 (鎳鉻 — 鎳硅 )(WREU型 ) 它是非貴重金屬熱電偶中性能最穩(wěn)定的一種 。 缺點(diǎn)：但在金屬蒸氣 、 金屬氧化物 、 一氧化碳及碳?xì)?還原介質(zhì)中易受損壞 。除此之外微型熱電偶結(jié)構(gòu)。 圖 7— 4(a)是將熱電偶的一個(gè)接點(diǎn)分開 ， 接入第三種材料 ,設(shè)接點(diǎn) 2和接點(diǎn) 3的溫度相同(T0)， 則這時(shí)熱電偶回路中的總電勢(shì)為 : 00( ) ( ) ( )A B B C C AE e T e T e T? ? ?圖 74熱電偶中加入第三種材料 （ a） （ b）