ZHCACG7A september   2018  – march 2023 ADS1118 , ADS1119 , ADS1120 , ADS112C04 , ADS112U04 , ADS1146 , ADS1147 , ADS1148 , ADS114S06 , ADS114S06B , ADS114S08 , ADS114S08B , ADS1219 , ADS1220 , ADS122C04 , ADS122U04 , ADS1246 , ADS1247 , ADS1248 , ADS124S06 , ADS124S08 , ADS125H02 , ADS1260 , ADS1261 , ADS1262 , ADS1263

 

  1.   热电偶测量基本指南
  2.   商标
  3. 1热电偶概述
    1. 1.1 塞贝克电压
    2. 1.2 热电偶类型
      1. 1.2.1 常见热电偶金属
      2. 1.2.2 热电偶测量灵敏度
        1. 1.2.2.1 根据温度计算热电电压
        2. 1.2.2.2 根据热电电压计算温度
      3. 1.2.3 热电偶结构
      4. 1.2.4 容差标准
    3. 1.3 热电偶测量和冷端补偿 (CJC)
    4. 1.4 设计说明
      1. 1.4.1 确定热电偶工作范围
      2. 1.4.2 偏置热电偶
      3. 1.4.3 热电偶电压测量
      4. 1.4.4 冷端补偿
      5. 1.4.5 转换为温度
      6. 1.4.6 烧毁检测
  4. 2热电偶测量电路
    1. 2.1 使用上拉和下拉偏置电阻进行热电偶测量
      1. 2.1.1 原理图
      2. 2.1.2 优缺点
      3. 2.1.3 设计说明
      4. 2.1.4 测量转换
      5. 2.1.5 通用寄存器设置
    2. 2.2 使用连接到负极引线的偏置电阻进行热电偶测量
      1. 2.2.1 原理图
      2. 2.2.2 优缺点
      3. 2.2.3 设计说明
      4. 2.2.4 测量转换
      5. 2.2.5 通用寄存器设置
    3. 2.3 使用用于传感器偏置的 VBIAS 和上拉电阻进行热电偶测量
      1. 2.3.1 原理图
      2. 2.3.2 优缺点
      3. 2.3.3 设计说明
      4. 2.3.4 测量转换
      5. 2.3.5 通用寄存器设置
    4. 2.4 使用用于传感器偏置的 VBIAS 和 BOCS 进行热电偶测量
      1. 2.4.1 原理图
      2. 2.4.2 优缺点
      3. 2.4.3 设计说明
      4. 2.4.4 测量转换
      5. 2.4.5 通用寄存器设置
    5. 2.5 使用 REFOUT 偏置和上拉电阻进行热电偶测量
      1. 2.5.1 原理图
      2. 2.5.2 优缺点
      3. 2.5.3 设计说明
      4. 2.5.4 测量转换
      5. 2.5.5 通用的寄存器设置
    6. 2.6 使用 REFOUT 偏置和 BOCS 进行热电偶测量
      1. 2.6.1 原理图
      2. 2.6.2 优缺点
      3. 2.6.3 设计说明
      4. 2.6.4 测量转换
      5. 2.6.5 通用寄存器设置
    7. 2.7 使用双极电源和接地偏置进行热电偶测量
      1. 2.7.1 原理图
      2. 2.7.2 优缺点
      3. 2.7.3 设计说明
      4. 2.7.4 测量转换
      5. 2.7.5 通用寄存器设置
    8. 2.8 冷端补偿电路
      1. 2.8.1 RTD 冷端补偿
        1. 2.8.1.1 原理图
          1. 2.8.1.1.1 设计说明
          2. 2.8.1.1.2 测量转换
          3. 2.8.1.1.3 通用寄存器设置
      2. 2.8.2 热敏电阻冷端补偿
        1. 2.8.2.1 原理图
        2. 2.8.2.2 设计说明
        3. 2.8.2.3 测量转换
        4. 2.8.2.4 通用寄存器设置
      3. 2.8.3 温度传感器冷端补偿
        1. 2.8.3.1 原理图
        2. 2.8.3.2 设计说明
        3. 2.8.3.3 测量转换
        4. 2.8.3.4 通用寄存器设置
  5. 3总结
  6. 4修订历史记录

1.1 塞贝克电压

1820 年，托马斯·约翰·塞贝克 (Thomas Johann Seebeck) 发现，加热金属棒的一端时，在整根金属棒上都会产生电压（称为塞贝克电压）。该电压随温度而变化，并根据金属棒所用的金属类型而不同。通过在温度检测结点处联接具有不同塞贝克电压的不同金属，可产生热电偶电压 (VTC)。

不同的金属在温度检测结点 (TTC) 处连接将形成热电偶。电压是在基准温度 (TCJ) 下通过两种金属测得的。热电偶的引线需要处于相同的温度，并且通常通过等温块连接到 ADC。图 1-1 展示了一个由两种不同金属制成的热电偶，热电偶的引线连接到等温块。

GUID-95378975-AB7F-4595-B83A-69E90A10D1C2-low.gif图 1-1 热电偶电压

热电偶与等温块的连接对于温度测量很重要。为了进行准确的热电偶测量，不同金属的回路引线必须处于相同的已知温度。

两种不同金属之间的任何连接都会形成热电偶结点。为避免产生意外的热电偶结点，热电偶与 ADC 之间的连接应简单对称。这些额外的结点会导致测量误差。

当热电偶信号连接到 ADC 集成电路时，路径中的每次阶跃都可能会遇到几个额外的热电偶。如果电路中存在温度梯度，这将引发测量问题。从接线端子到焊料、到铜线、到 IC 引脚、到键合线、到芯片触点的每个连接都会产生新的结点。但是，如果是差分信号，并且每对热电偶都处于同一温度，则热电偶电压会抵消，最终对测量没有影响。对于高精度应用，用户必须确保这些假设是正确的。使用差分输入进行测量会产生意外的热电偶电压，如果热电偶不靠近在一起，或者电路板或器件上存在热梯度，这些电压不会抵消。