求助大家帮分析一下这个测温电路

登录 · 发表于 2020-4-17 22:43

这是个采集热电偶温度的电路，U13-21采集热电偶电势，U13-22采集冷端温度用于补偿，U13-25为主控芯片输出的50HZ频率的方波信号，这个信号不明白是什么作用的？小弟模拟电路学得不好，按照我的想法，主控芯片直接采集放大器得输出信号和利用分压电路采集NTC得阻值，不明白此电路为什么这么设计，还有RC电路，示波器抓到

U13-21和U13-22信号上有叠加电容充放电波形，按照这个电路，热端的输入信号和U13-21信号是个什么样得关系，如何根据U13-21采集到的数据计算热端的输入电动势呢？NTC上采集到的信号如何计算NTC的阻值呢？

发表于 2020-4-18 10:36

自己顶一下

登录 · 发表于 2020-4-18 14:21

wsyinghe31 发表于 2020-4-18 10:36
自己顶一下

脉冲为低电平和高电平，电路分解。

发表于 2020-4-18 20:26

叶春勇发表于 2020-4-18 14:21
脉冲为低电平和高电平，电路分解。

我也像您这个把电路按照高低电平分解过，但是主要还有个电容充放电影响，这个不能靠简单的分压计算吧,我按照这样分解计算过，和实际测量值对不上

发表于 2020-4-18 22:15

wsyinghe31 发表于 2020-4-18 20:26
我也像您这个把电路按照高低电平分解过，但是主要还有个电容充放电影响，这个不能靠简单的分压计算吧,我 ...

U13是什么芯片，是单片机吗？

发表于 2020-4-18 22:25

叶春勇发表于 2020-4-18 22:15
U13是什么芯片，是单片机吗？

是单片机的，信号直接进芯片AD采样了，实际测试两个AD信号端是某电平叠加个电容充放电波形

登录 · 发表于 2020-4-18 22:29

这是测到的波形

发表于 2020-4-18 22:44

叶春勇发表于 2020-4-18 22:15
U13是什么芯片，是单片机吗？

如果进入单片机，u12 一路，ntc一路，进单片机。作为测量热电偶加冷端补偿是够的。

U13-25这个信号
1、混频器的作用？
2、开关电容滤波器？
3、基于50hz，搞个陷波？
4、往冷端补偿电桥上想？
这是个精密仪表吗？

发表于 2020-4-18 22:44

叶春勇发表于 2020-4-18 22:15
U13是什么芯片，是单片机吗？

如果进入单片机，u12 一路，ntc一路，进单片机。作为测量热电偶加冷端补偿是够的。

U13-25这个信号
1、混频器的作用？
2、开关电容滤波器？
3、基于50hz，搞个陷波？
4、往冷端补偿电桥上想？
这是个精密仪表吗？

发表于 2020-4-18 22:55

本帖最后由 wsyinghe31 于 2020-4-18 22:59 编辑

叶春勇发表于 2020-4-18 22:44
如果进入单片机，u12 一路，ntc一路，进单片机。作为测量热电偶加冷端补偿是够的。

U13-25这个信号

这是个温控设备，控温范围在0.5度，用热电偶测量当前温度，220V交流电输入，50HZ的方波会不会和工频干扰有关？有测量NTC电路应该和电桥补偿没关系吧

发表于 2020-4-18 23:21

wsyinghe31 发表于 2020-4-18 22:55
这是个温控设备，控温范围在0.5度，用热电偶测量当前温度，220V交流电输入，50HZ的方波会不会和工频干扰有 ...

等高手回答吧。
这种方案，应该搞不过24bit sigma-delta adc 或调理芯片。

发表于 2020-4-18 23:26

叶春勇发表于 2020-4-18 23:21
等高手回答吧。
这种方案，应该搞不过24bit sigma-delta adc 或调理芯片。

谢谢您帮忙分析，我也是觉得用24bit adc就可以了不过这电路实际控温精度还可以，

发表于 2020-4-19 09:58

这个很简单的原理，方波RC低通后输出类似三角波，是人为加入的一个干扰信号，用于过采样的模拟噪声信号。
后面估计是10-12bit的ADC，过采样取平均值，可以提高分辨率。
如果没有这个干扰信号，ADC的波动太小，无法过采样提高精度的。
以前尝试过8-10bit的ADC，如果不加干扰信号，每次采样数据几乎不变，过采样就没有意义。
当然，这个规则信号不如随机噪声的效果好，所以这个频率需要优化，内部ADC周期也需要优化，尽量达到随机噪声的效果。

发表于 2020-4-19 10:02

各种低端的ADC方案，实现较高分辨率，20年来，我不知道用了多少种办法。
有V/F变换，有过采样，有模拟比较器的sigma-delta。
现在，发现还是直接sigma-delta的24bit芯片最简单，主要是现在这些芯片价格下来了。
当然，直接12bitADC的过采样，价格更低，性能比专用芯片差。

发表于 2020-4-19 10:05

是否是用作噪声整形的，以便通过过采样提高单片机ADC的有效分辨率？

发表于 2020-4-19 10:06

这个方案，在廉价的温控仪表里大量使用。常州、温州、余姚等地的温控仪表。
控制算法效果，汇邦是见过的效果较好的品牌，和欧姆龙有的一比。
我做了n多的温控仪表设计，硬件自认是做的较好的，就是温控算法不尽如人意。

发表于 2020-4-19 10:46

搬板凳学习，过采样

发表于 2020-4-19 12:06

gx_huang 发表于 2020-4-19 10:06
这个方案，在廉价的温控仪表里大量使用。常州、温州、余姚等地的温控仪表。
控制算法效果，汇邦是见过的效 ...

谢谢您的解答，那我是不是可以这样理解，就是冷端和热端的两路AD采样的值，各自采样到的平均值可以做为实际的值进行热电偶温度计算？

发表于 2020-4-19 16:16

wsyinghe31 发表于 2020-4-19 12:06
谢谢您的解答，那我是不是可以这样理解，就是冷端和热端的两路AD采样的值，各自采样到的平均值可以做为实 ...

是的，你先去了解一下过采样原理，需要2^n次采样，n越大越好，如果是随机噪声，估计完成所有采样的时间要求不严，如果是人工产生的周期三角波，则完成所有采样的时间应该和这个周期的倍数相同，否则会引入很大误差。

发表于 2020-4-19 21:28

gx_huang 发表于 2020-4-19 16:16
是的，你先去了解一下过采样原理，需要2^n次采样，n越大越好，如果是随机噪声，估计完成所有采样的时间要 ...

谢谢您，我正在了解过采样原理，想再请教一下，那AD通过过采样得到的值根据这个电路设计，热端输入信号和NTC阻值计算，是根据高低电平分解电路来计算吗？还是把RC这部分电路当做不存在直接用分压原理进行计算？

[电路/定理] 求助大家帮分析一下这个测温电路

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