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热电偶是一种常见又经济的宽温度范围测温手段。T型热电偶(铜康铜)具有灵敏、稳定、易制造、防湿的特点——印刷电路板的铜到铜连接则了等温块的必要性。这些是T型热电偶进入从导管到食品加工等多种应用的部分主要原因,这些应用不需要K型等其他热电偶所具备的宽温度范围。 本文引用地址:zyclxmzsw ADI拥有集成冷端补偿机制的热电偶放大器,但T型热电偶不在此列。幸运的是,T型和K型放大器在 约100°C的温度范围内,具有类似的电压特性。K型热电偶调节器(如AD8495或AD8497)可以利用这种相似性来测量T型热电偶,并将误差降至超低水平。较高温度条件下的输出电压会偏离AD8495的理想5 mV/°C传递函数,所以,有必要通过查找表或多项式考虑该差异。示意图是用来自NIST的T型热电偶表以及AD8495的传递函数生成的,以展示AD8495在各种参考结温条件下的输出。 图1.AD8495在T型热电偶条件下计算得到的输出 可以运用该图或该6阶多项式将输出电压映射到测量温度上。VOUT (mV) = a0 + a1 × T + a2 × T2 + … + a6 × T6,其中,系数为: 在–200°C至+350°C的整个测量温度范围内和0°C至50°C的参考结温范围内,该多项式计算得到的误差约为–2.50 mV至+2.28 mV,约低于±0.5°C。必须加上热电偶容差和AD8495放大器误差。 请注意,当温度低于0°C时,输出电压为负。输出电压相对于参考引脚(REF)进行测量,因此,可以提高REF端的电压,以便在单电源供电时,将负的输出电压偏置到正输出电压。请参阅AD8495数据手册,了解在用热电偶进行设计时要考虑的重要事项,包括接地、滤除干扰和布局布线注意事项,以便使器件温度等于参考结温。 作者简介 .Scott Hunt 是线性产品部(马萨诸塞州威明顿市)的一名产品应用工程师。他获得伦斯勒理工学院电气工程学士学位后,于2011年加入ADI公司。Scott专门从事集成精密放大器技术工作,包括仪器仪表放大器、差分放大器和热电偶放大器。
辽宁丹东北辰电气科技有限公司始终坚持“服务为本,诚信为本”的理念。服务是企业发展的根本,诚信是优质服务的基础!未来,我们会不断的加大 k型热电偶厂家人才培养,丰富我们的 k型热电偶厂家产品线,提高自己的竞争力,致力于为更多的企业提供更优质的服务和 k型热电偶厂家产品。
北京卓越九州科技发展有 美国康气通(ControlAir)公司 ControlAir(康气通)公司是一家精密空气调压阀,E / P电气转换器,P / I气电转换器,气动继动器,流量放大器,空气过滤调压阀和无摩擦膜片气缸的领先制造商。I / P电气转换器 ControlAir(康气通)为世界各地需要压缩式精密空气调压阀应用的企业提供的服务和卓越技术支持。 我们通过了ISO – 9001国际质量体系认证,确保严格控制产品规范和生产流程,以生产高性能,高可靠性的气动控制产品。 我们致力于采用流水线式制造流程,保证了产品的不缺货和准时交付。 ControlAir(康气通)致力于的项目的联合开发和战略的合作 – 按照我们客户的需求定制个性化产品以满足客户需要。我们欢迎OEM合作形式 美国康气通(ControlAir)公司-美国制造,专业生产精密调压阀,流量放大器,比例阀,气动继动器,隔膜气缸,电气转换器 限公司是美国康气通 北京代表处
ControlAir(康气通)公司制造精准的及一般用途之空气压力调节器、电子压力调节器(I/P,E/P)与无磨擦转动膜气筒式机。机组件有电子压力调节器(I/P,E/P磁闸)、精准空气调节器、体积增量器、滤器调节器、机动压力调节器、无磨擦转动膜气筒式组件与客户订制气压机组件。ControlAir(康气通)所有产品均为经济价格、现货供应、为ISO-9001品质认证系统制造,且有技术专家备询。该公司透过世界各地经销网络销售。 ControlAir(康气通) 500系列6000系列 电气转换器 zyclxmzsw ControlAir电气转换器:Type 500X、Type 900X、Type 925、Type 1200 特别 TYPE-500 电气转换器(I/P,E/P) 产品概述: ControlAir(康气通) TYPE-500X系列电气转换器的功能是将电流或电压信号转换成线性比例的气压信号输出。这种通用型仪表的设计宗旨是应用于高度稳定,高重复度的控制场合,且成经济。 ControlAir(康气通)TYPE-500X产品有两种类型。低压型适用于标准的过程控制,典型的应用范围为20-100KPa。高压型适用于高压工业气动和过程控制系统, 压力输出为966KPa。 应用: 典型应用场合为阀门执行机构,阀门气动定位器,风门和百叶窗执行机构,终端控制设备,继电器,气缸,丝网张紧装置,离合器和刹车装置。行业应用包括石化,HVAC暖通空调,能源管理,纺织,造纸,食品和医药。 特点: 1.成本低 ControlAir(康气通) 2.内置容积扩展器,可承受气体流量高达20SCFM(立方英尺/分钟) 3.外形尺土寸精巧 ControlAir(康气通) 4.耗气低 ControlAir(康气通) 5.IP65防护等级 ControlAir(康气通) 6.可反比例输出。输入信号与输出信号成反比例,如4-20mA输入对应100-20KPa。 7.零点和满度可方便调整 ControlAir(康气通) 8.标准工艺连接 ControlAir(康气通) 9.量程分割设定。4-20mA输入对应20-100KPa输出,可重新设定成4-20mA对应。 我们的ControlAir控制产品还有: ControlAir电气转换器:Type 500X、Type 900X、Type 925、Type 1200 ControlAir电气转换器:Type 500X、Type 900X、Type 925、Type 1200 ControlAir调压器:Type 100/100M、Type 300、Type 350SS、Type 400、Type 600、Type 700、Type 700BP、Type 800、Type 850/860 ControlAir继动器:Type 200、Type 650 ControlAir膜片式气缸等 Type 550X型ControlAir电气转换器是一款精小型电子式调压器,能将输入的电流或电压信号按比例转换为线性气动输出信号,为终端控制设备提供精密的空气压力调节。550X型电气转换器结构紧凑、接口灵活,在有限的安装空间中也能适用。 ControlAir电气转换器550X常应用于石化、HVAC暖通空调、纺织、造纸、半导体制造、能源管理、医疗器械行业的阀门执行机构、丝网张紧装置、气动阀门定位器、终端控制设备、继电器、风门及百叶窗执行结构、气缸、离合器和刹车装置中。 ControlAir电气转换器550X的特点: ·有零起点型和高压型可选 ·流通能力SCFM (m3/hr) 12.0(20.4) ·线性度(量程%) <±0.5 ·重复精度(量程%) <0.5 ·DIN导轨安装、管路安装、墙壁或表盘安装 ·外壳防护等级NEMA-4X/IP65 ·端口尺寸(气路) 1/4 NPT 我们的ControlAir控制产品还有: ControlAir电气转换器:Type 500X、Type 900X、Type 925、Type 1200 ControlAir调压器:Type 100/100M、Type 300、Type 350SS、Type 400、Type 600、Type 700、Type 700BP、Type 800、Type 850/860 ControlAir继动器:Type 200、Type 650 ControlAir膜片式气缸等
图1中的电路专为使用 ADT7320同时测量3个K型热电偶而设计,该器件是一款±0.25°C精度、16位数字SPI温度传感器。zyclxmzsw 热电偶电压测量 采用热电偶连接器和滤波器作为热电偶与AD7793 ADC之间的接口。每个连接器(J1、J2和J3)都直接与一组差分ADC输入相连。AD7793输入端的滤波器可在信号到达ADC的AIN (+)和AIN(?)输入端之前降低任何热电偶引脚上叠加的噪声。AD7793集成片内多路复用器、缓冲器和仪表放大器,可放大来自热电偶测量结点的小电压信号。 冷结测量 ADT7320精密16位数字温度传感器用于测量基准结(冷结) 温度,其精度在?20°C至+105°C温度范围内可达±0.25°C。 ADT7320完全经过工厂校准,用户无需自行校准。它内置一个带隙温度基准源、一个温度传感器和一个16位Σ-Δ型 ADC, 用来测量温度并进行数字转换, 分辨率为 0.0078°C。 AD7793和ADT7320均利用系统演示平台 (EVAL-SDP-CB1Z)由SPI接口控制。此外,这两个器件也可由微控制器控制。 图2. EVAL-CN0172-SDPZ电路评估板 图2显示带有3个K型热电偶连接器的EVAL-CN0172-SDPZ 电路评估板,AD7793 ADC, 和ADT7320温度传感器安装在独立柔性印刷电路板(PCB)的两块铜触点之间,用于基准温度测量。 图3是安装在独立柔性PCB上ADT7320 的侧视图,该器件插在热电偶连接器的两个铜触点之间。图3中的柔性PCB更薄更灵活,比小型FR4类PCB更具优势。它允许将ADT7320巧妙地安装在热电偶连接器的铜触点之间,以尽量降低基准结和ADT7320之间的温度梯度。 图3. 安装在柔性PCB上ADT7320的侧视图 小而薄的柔性PCB还能使ADT7320快速响应基准结的温度变化。 图4显示ADT7320的典型热响应时间。 图4.ADT7320典型热响应时间 本解决方案较为灵活,允许使用其它类型的热电偶,如J型或T型。本电路笔记中,选择K型是考虑到其更受欢迎。实际选用的热电偶具有裸露 。测量结位于探头壁(probe wall)之外,暴露在目标介质中。 采用裸露 的优势在于,它能提供 的热传导率、具有快的响应时间,并且成本低、重量轻。不足之处是容易受到机械损坏和腐蚀的影响。因此,不适合用于恶劣环境。但在需要快速响应时间的场合下,裸露 是 选择。若在工业环境中使用裸露 ,则可能需对信号链进行电气隔离。可使用数字隔离器达到这一目的 (见 不同于传统的热敏电阻或电阻式温度检测器(RTD), ADT7320是一款完全即插即用型解决方案,无需在电路板装配后进行多点校准,也不会因校准系数或线性化程序而消耗处理器或内存资源。它在3.3 V电源下工作时的典型功耗仅为700μW,避免了会降低传统电阻式传感器解决方案精度的自发热问题。 精密温度测量指南 下列指南可确保ADT7320地测量基准结温度。 电源: 如果ADT7320 从开关电源供电,可能产生50 kHz以上的噪声,从而影响温度精度。为了防止此缺陷,应在电源和VDD. 之间使用RC滤波器。所用元件值应仔细考虑,确保电源噪声峰值小于1 mV 去耦: ADT7320必须在尽可能靠近 VDD 的地方安装去耦电容,以确保温度测量的精度。使用诸如0.1μF高频陶瓷类型的去耦电容。此外,还应使用一个低频去耦电容与高频陶瓷电容并联,如10μF 至 50 μF 钽电容。 热传导: 塑料封装和背面的裸露焊盘(GND)是基准结至ADT7320的主要热传导路径。由于铜触点与ADC输入相连,本应用中无法连接背面的焊盘,因为这样做会影响 ADC输入的偏置。 精密电压测量指南 下列指南可确保AD7793地测量热电偶测量结电压。 去耦:AD7793必须在尽可能靠近AVDD 和 DVDD 的地方安装去耦电容,以确保电压测量的精度。应将0.1 μF陶瓷电容与 10 μF钽电容并联,将AVDD去耦到GND。此外,应将0.1 μF 陶瓷电容与10 μF钽电容并联,将DVDD去耦到GND。 更多有关接地、布局和去耦技巧的讨论,请参考Tutorial MT-031 和 Tutorial MT-101 滤波:AD7793的差分输入用于热电偶线路上的大部分共模噪声。例如,将组成差分低通滤波器的R1、R2和C3放置在AD7793的前端,可热电偶引脚上可能存在的叠加噪声。C1和C2电容提供额外的共模滤波。由于输入ADC 的AIN(+)和AIN(?)均为模拟差分输入,因此,模拟调制器中的多数电压均为共模电压。AD7793的出色共模抑制(100 dB小值)进一步了这些输入信号中的共模噪声。 本方案解决的其它难题 下文总结了本解决方案是如何解决前文提到的其它热电偶相关难题。 热电偶电压放大:热电偶输出电压随温度的变化幅度只有每度几μV。本例中所用的常见K型热电偶变化幅度为41μV/°C。这种微弱的信号在ADC转换前需要较高的增益级。 AD7793内部可编程增益放大器(PGA)能够提供的 增益为128。本解决方案中的增益为16,允许AD7793通过内部基准电压源运行内部满量程校准功能。 热电偶的非线性校正:AD7793在宽温度范围(–40°C至 +105°C)内具有出色的线性度,不需要用户校正或校准。为了确定实际热电偶温度,必须使用美国 标准技术研究院(NIST)所提供的公式将参考温度测量值转换成等效热电电压。此电压与AD7793测量的热电偶电压相加,然后再次使用NIST公式将两者之和再转换回热电偶温度。另一种方法涉及查找表的使用。然而,若要获得同样的精度,查找表的大小可能有较大不同,这就需要主机控制器为其分配额外的存储资源。所有处理均通过EVAL-SDP-CB1Z以软件方式完成。EVAL-SDP-CB1Z以软件方式完成。 欲查看完整原理图和EVAL-CN0172-SDPZ的布局,请参见 CN-0172设计支持包: 常见变化 对于精度要求较低的应用,可用 AD7792 16位Σ-Δ 型ADC 替代 AD7793 24位Σ-Δ 型ADC对于基准温度测量,可用 ±0.5°C精度的 ADT7310 数字温度传感器替代±0.25°C精度的 ADT7320. AD7792和ADT7310均集成SPI接口。
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