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热电偶冷端温度测量——替 yeool 开一帖

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楼主: maychang
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maychang|  楼主 | 2007-6-30 23:49 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览

回 yeool

你的电源(3楼图中是12V)接一个电阻控制电流约1mA,再串联你的铂电阻到地,AD测量铂电阻上电压。另外用两个电阻串联接在12V电源与地之间,与地相接的电阻上电压供AD作基准电压。

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maychang|  楼主 | 2007-6-30 23:55 | 只看该作者

20楼 awey 的图

三极管集电极电流和发射极电流多少有点差别。
如果三极管改用小功率P沟MOS管,漏极电流和源极电流则完全相等。

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awey| | 2007-7-1 00:01 | 只看该作者

所以我上面说过用MOS管更精密

这个电路更简单点,电流值仅有Vz/Re决定,而且对运放要求更低,输出短路时电流也不变(相对与3楼的图)

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maychang|  楼主 | 2007-7-1 00:06 | 只看该作者

回 yeool

按照你的要求,实在没有必要用这么复杂的电路。
按3楼的图,用12V电源,电流1mA,与Pt100电阻串联的限流电阻应该是11900欧姆,总电阻12000欧姆。温度现在变化为50度,Pt100变成120欧姆,总电阻是12020欧姆,电流是0.9983mA,变化了0.166%,离你的1%要求远着呢。
什么恒流源,什么运放,统统不用,一个电阻解决问题。不过这个电阻需要用精密电阻,温度系数要比较小。另外12V电源必须够稳定。

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maychang|  楼主 | 2007-7-1 00:09 | 只看该作者

awey 实在快

那 awey 就评论评论我24楼的意见吧。这个最简单,只用一个电阻。

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iC921| | 2007-7-1 00:10 | 只看该作者

铂电阻那个不叫冷端补偿吧?


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maychang|  楼主 | 2007-7-1 00:13 | 只看该作者

回 iC921

是用铂电阻测冷端温度,对热电偶进行冷端补偿。

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iC921| | 2007-7-1 00:32 | 只看该作者

是这样啊?

感觉太麻烦了。

冷端温度范围并不大,经过标定的半导体温度传感器应该就可以了。AD590好象你们讨论过了。没太注意是怎样说的。

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iC921| | 2007-7-1 00:44 | 只看该作者

看了一下,好象交代并不清楚

什么热电偶?分度号呢?

测温要求到底如何?用于何种场合?

总之,进入“实质”讨论太快。都搞不清楚为什么要用铂电阻来补偿。

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yeool| | 2007-7-1 08:06 | 只看该作者

关于单电源的问题

我搭过我贴的那个图,用单电源供电(+12V),Vin=2.5V,Iout的负载为50欧,那么Iout和Vi/R5相差很大,改用正负12V供电,那么Iout=Vi/R5了

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yeool| | 2007-7-1 08:32 | 只看该作者

maychang

你的方法不错啊,很简单,但是我的AD还要测量别的模拟信号,所以我把你的方法改一下,AD还是用固定的基准源,用一个100欧的电阻和铂电阻串联,中间的电压进入AD转换,他们的供电电压为2.5V的精密电压,100欧的电阻为RX70封装的精密电阻(标称误差为0.01%),这种电阻我们公司用得很多的。
  我一开始是想得复杂了,恨流源还不是一样要依靠取样电阻的精度

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yeool| | 2007-7-1 08:56 | 只看该作者

ic921

冷端补偿不用考虑热电偶的分度号,各种型号的热电偶可以用同样的方法补偿,测量要求:因为是测量能端的温度所以测量范围大概0-50度就可以了,因为对热电偶的测量精度要求不高,所以冷端测量精度为正负3度就行了。还有一个是最好是冷端温度生产过程中不用校准,焊上去就能用。
还有就是为什么选用铂电阻,
用AD590,但是他的价格太贵,采购说要40多一片。
用LM75或者是DS18B02,但是我现在数字电路和模拟电路有一些距离不好把IC放在热电偶冷端,并且我有多的AD通道可用。
用普通的二极管,他们的一致性不好,生产过程中要进行校准。


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iC921| | 2007-7-1 10:11 | 只看该作者

从来没有听说过有这么方便的,冷端补偿不用考虑热电偶的

事实上,有的热电偶非常便宜而且偶丝往往就直接延伸到输入端,也有专门的补偿方法。我一直想,最简单的方法应当是在冷端反接一个同类热电偶,不知道行与不行?那种用补偿导线的,不过是因为距离太长,直接用偶丝材料成本过高的缘故。而各种热电偶配用的补偿导线类型往往是固定的,反过来用也不行。----我不知道有多少年没有用过也没学过热电偶了,但好象没有搞错。
_____________________
冷端补偿不用考虑热电偶的分度号,各种型号的热电偶可以用同样的方法补偿。



根据这样的测量要求,没必须使用热电偶。这种情况,通常使用热电阻Cu50就OK,更简单的方法就是使用半导体温度传感器----许多都在±1℃的水平上,如果有MCU,可以选择数据输出而不是电流电压输出的。用热电偶又用热电阻补偿,费事又不讨好。仅仅一个铂热电阻,就不止40闷,何况还要外加电路。
________________________________
测量要求:因为是测量能端的温度所以测量范围大概0-50度就可以了,因为对热电偶的测量精度要求不高,所以冷端测量精度为正负3度就行了。还有一个是最好是冷端温度生产过程中不用校准,焊上去就能用。
还有就是为什么选用铂电阻,


********找了点补偿资料,放到一起********
热电偶冷端的温度补偿
    由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵 金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热 电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷 端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到 仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

    在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

http://www.shanghainanpu.com/index.php?type=3&language=1&flowid=29249

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dengm| | 2007-7-1 10:21 | 只看该作者

用一个硅3极管 9014, 把CB接在一起,加一个电阻工作在1mA左

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yeool| | 2007-7-1 10:47 | 只看该作者

iC921

这就是冷端补偿不用考虑热电偶的分度号的原因:
一对异质金属A、B组成的闭合回路中,如果对接点a加热,那么,a,b两接点的温度就会不同,温度不同,就会有电流产生,使得接在电路中的电流表发生偏转。
对于已定的热电偶,当其参考端温度T0恒定时,eAB(T0)为一常数,则热电势EAB(T,T0)仅是测量端温度的函数,人们正是利用这种EAB(T,T0)与T一一对应的关系来达到测温的目的。而热电偶测量的并不是测量端的温度T,而是测量温度差T-T0。在热电偶分度表上,均规定热电偶E-T特性曲线以及配热电偶显示仪表的参考端温度为00C,如果热电偶在实际应用中参考端温度不在00C时,应对参考端温度进行补偿或修正,否则将带入很大的测量误差。

现在讨论的是冷端补偿,补偿导线不用自己考虑,热电偶厂家都帮你做好了

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为什么不用半导体温度传感器:
用AD590,但是他的价格太贵,采购说要40多一片。
用LM75或者是DS18B02,但是我现在数字电路和模拟电路有一些距离不好把这些IC放在热电偶冷端,并且我有多的AD通道可用。
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为什么选用铂电阻:
因为我们现在的供应商不做铜热电阻,而我们的采购不想换供应商。现在供应商给我们的报价是原装进口的PT100(没有加铠甲的)10元一片。

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yeool| | 2007-7-1 10:53 | 只看该作者

dengm

用三极管或者是二极管,他们的一致性是很不好的,毕竟厂家生产出来不是给我们测温用的。

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iC921| | 2007-7-1 11:12 | 只看该作者

好了,就算你不花钱就得到热电阻

而且是铂热电阻。你用它直接测温不就行了,何必要用它来补偿,多此一举呢?

才几十度的温度,也要搞那么复杂,还真不如将DS1820通讯改成平衡收发,那样1 km的距离也不怕。

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我先不想知道用铂电阻补偿的原因,但得先知道用热电偶而不是热电阻测温的原因?一般500 ℃以下都用热电阻得了,有时可能更高一些,何况你现在才50 ℃。

℃℃℃

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maychang|  楼主 | 2007-7-1 11:36 | 只看该作者

回 yeool 在31楼的帖

用100欧精密电阻和2.5V电源,铂电阻上电流不恒定,测量到的电压不能代表铂电阻的电阻值,必须再转换一次(计算或查表)。当然,用单片机等处理也并不算麻烦。

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yeool| | 2007-7-1 11:42 | 只看该作者

iC921

..........
你搞错我的意思了,我的热电偶测温是0-1600度,
铂电阻用于冷端补偿,冷端温度范围大概是0-50度

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yeool| | 2007-7-1 11:46 | 只看该作者

maychang

我用单片机5秒钟算一次冷端温度,还是不怎么耗资源的,就用这个方法了

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