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

2.2.3 设计说明

测量电路需要：

  • 连接到热电偶负极引线的偏置电阻
  • AINP 和 AINN 输入
  • 内部基准或外部电压基准
  • 用于单独进行传感器烧毁测量的烧毁电流源
  • 等温冷端连接和测量

与第一个设计类似，此拓扑使用匹配电阻来设置热电偶的偏置。在此示例中，匹配电阻仅用于偏置热电偶的负端。只要流经电阻的电流明显大于 ADC 输入电流，电阻偏置就会将负输入置于接近 1/2 Vs 的位置。将偏置设置为接近 1/2 Vs 可确保输入电压处于 PGA 的范围内。

将偏置电阻仅连接到热电偶负极引线可消除流经热电偶的偏置电流。这样就会消除与热电偶阻性引线相互影响的偏置电流产生的误差。

消除流经热电偶阻性引线的偏置电流并不能消除所有误差。与前一个拓扑一样，由于 ADC 输入电流会与串联输入滤波电阻以及 ADC 输入多路复用器的任何相关串联电阻相互影响，因此仍然存在误差。由于无法消除此电流，因此选择具有低输入电流的 ADC 并计算该误差对测量结果的影响非常重要。

在前一个设计中，在热电偶烧毁的情况下，偏置电阻会将输入拉开。在此设计中，一根引线仍设置为 1/2 Vs，而另一根引线保持未连接状态。由于在热电偶正极引线上没有电流上拉，因此烧毁检测需要在更改 ADC 设置后进行再次测量。为了检测热电偶烧毁或开路，需启用 ADC 中的烧毁电流源以进行单独的烧毁电流测量。对于正常测量，烧毁电流源不应保持开启状态。这些电流源会与串联输入滤波电阻以及多路复用器中的串联电阻相互影响，从而增加较大的额外误差。

根据所使用的 ADC，烧毁电流源可设置为不同的电平。请确认烧毁电流电平足够高，以便开路输入会产生用于烧毁检测的满量程读数（假设使用 16 位双极 ADC，此读数为 7FFFh）。

除非冷端温度为 0°C，否则应进行单独的冷端测量。该测量可以通过几种不同的方法完成：使用 RTD、经过校准的热敏电阻或各种集成电路温度传感器。