温度传感器S型热电偶测温电路设计

发布时间：2021-09-22 21:06

　　针对航天领域环境温度测量宽量程、高精度的需求,提出一种基于温度传感器进行冷端补偿的S型热电偶测量电路,该电路由S型热电偶温度传感器信号调理电路和采样量化电路两部分组成。利用温度传感器AD590的输出电流产生补偿电动势,以补偿S型热电偶冷端温度,实现其测点绝对温度的测量;通过S型热电偶输出电动势与测量温度在分段线性拟合和全量程线性拟合两种算法下的线性度比较,S型热电偶测量时的非线性误差采用分段线性拟合校正算法。对测量电路进行多次试验,结果表明,该设计可实现的温度测量范围为0～1 600℃,全温度范围测量准确度±0.2%。电路经工程应用验证,测量结果符合环境变化情况。 

【文章来源】：中国测试. 2020,46(01)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

电路整体设计框图

RFI滤波电路由两个对称的一阶RC滤波电路构成，为保证RFI滤波电路在高频段工作的可靠性，需要对R1/C2和R2/C3的值进行严格匹配。其中R1和R2选择7.5 kΩ/1%的电阻，C2和C3选择容值为10 nF的电容器。为降低由于两个RC滤波电路不匹配造成的RFI滤波电路的共模抑制比（CMRR）降低，需保证C1≥10C2,C1选择100 nF的电容。RFI滤波的差模截止频率为：

在此次设计中选用温度传感器AD590,AD590是一款半导体集成温度传感器，输出电流与绝对温度成正比，由于AD590的宽电压输入范围以及高输入阻抗，使得AD590可以很好地抑制电源电压漂移和纹波对测温电路的影响，基于AD590的冷端补偿电路如图3所示[8]。图3所示的AD590冷端补偿电路中，为保证温度传感器AD590可以实现在室温下对S型热电偶完成冷端补偿，设计加入了由稳压电压源AD580提供的参考电压Vref。当补偿电流IC经过RC时可以产生补偿电压UC，即：

【参考文献】：
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本文编号：3404373