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電流型熱電偶溫度傳感器
發布時間: 2020-10-17 11:12:50 | 次瀏覽

       熱電偶是工業上廣泛使用的溫度傳感器,它**大的優勢就在於溫度測量範圍極寬,理論上從-270℃的極低溫度到2800℃的超高溫度都可以測量,並且實際應用中在600℃-2000℃的溫度範圍內可以進行**精確的溫度測量。熱電偶測溫的原理是基於熱電轉換效應。雖然它集放熱、轉換為一體,能直接實現溫度到電壓的輸出,但輸出幅度很微小。如K型熱電偶的靈敏度為0.04mv/℃。因此,對其信號必須進行放大。

       電流型熱電偶作為感溫元件,采集溫度信號;鉑電阻作為補償電阻,補償熱電偶的冷端溫度;XTR101為小信號處理專用芯片,將輸入的微弱信號放大後便於遠端傳輸;RL為遠端的負載電阻,便於電信號的測量。

       在實際的工業化需求中,往往需要設計為標準信號的變送器,以便與儀表和後續接口電路兼容。在輸出為模擬信號時,有電壓型和電流型兩種變送器。電壓型變送器的輸出為0~5v,雖然其在信號處理方麵具有優勢,但抗幹擾能力較差,在遠距離傳輸時信號衰減大,而電流型變送器卻在這方麵獨具優勢。因此在工業實踐中得以廣泛應用。

       電流型熱電偶的輸出電壓很小,並且需要通過冷端補償確保測量精度,因此熱電偶信號的數字轉換設計麵臨挑戰。MAX31850/MAX31851是業內****在單顆芯片中集成分立的模數轉換器(ADC)、高精度基準、用於冷端補償的溫度傳感器和1-Wire總線接口的方案。靈活的轉換器架構適用於多種類型的熱電偶,有效加速係統設計進程、降低係統成本、簡化材料清單(BOM)。MAX31850/MAX31851還能夠識別熱電偶開路或短路故障,避免錯誤的溫度讀數或係統故障。微控製器可在任意時刻讀取故障狀態,確保係統正常運行、避免高額的維修成本。

       熱電偶溫度傳感器所提供的足夠大的電阻變化使得這些敏感元件非常適用於窄的測量範圍。如果測量範圍相當大時,熱電偶更適用。**好將冰點也包括在此範圍內,因為熱電偶的分度表是以此溫度為基準的。已知範圍內的傳感器線性也可作為選擇傳感器的附加條件。響應時間通常用時間常數表示,它是選擇傳感器的另一個基本依據。當要監視貯槽中溫度時,時間常數不那麽重要。然而當使用過程中必須測量振動管中的溫度時,時間常數就成為選擇傳感器的決定因素。


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