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

1.2.4 容差标准

温度测量精度和范围取决于所使用的热电偶类型和制造商遵循的标准。IEC-EN 60584 中概述的国际电工委员会标准指明了贱金属和贵金属热电偶的制造容差。ASTM E230 介绍了在美国使用的由美国测试与材料协会 (ASTM) 制定的平行标准。表 1-4 展示了基于不同标准和容差等级的不同热电偶的容差。

表 1-4 热电偶容差等级信息
热电偶
类型		容差等级温度
范围 (°C)		热电偶误差 (°C)
（两列之间的较大者）
JIEC-EN
60584-2		1 级–40 < T < 750±1.5°C±(0.004 · |T|)
2 级–40 < T < 750±2.5° C±(0.0075 · |T|)
3 级---
ASTM E230
ANSI MC96.1		特殊0 < T < 750±1.1°C±(0.004 · |T|)
标准0 < T < 750±2.2°C±(0.0075 · |T|)
KIEC-EN
60584-2		1 级–40 < T < 1000±1.5°C±(0.004 · |T|)
2 级–40 < T < 1200±2.5° C±(0.0075 · |T|)
3 级–200 < T < 40±2.5° C±(0.015 · |T|)
ASTM E230
ANSI MC96.1		特殊0 < T < 1250±1.1°C±(0.004 · |T|)
标准–200 < T < 0
0 < T < 1250		±2.2°C
±2.2°C		±(0.02 · |T|)
±(0.0075 · |T|)
TIEC-EN
60584-2		1 级–40 < T < 350±0.5°C±(0.004 · |T|)
2 级–40 < T < 350±1.0°C±(0.0075 · |T|)
3 级–200 < T < 40±1.0°C±(0.015 · |T|)
ASTM E230
ANSI MC96.1		特殊–200 < T < 0
0 < T < 350		±0.5°C
±0.5°C		±(0.008 · |T|)
±(0.004 · |T|)
标准–200 < T < 0
0 < T < 350		±1.0°C
±1.0°C		±(0.015 · |T|)
±(0.0075 · |T|)
EIEC-EN
60584-2		1 级–40 < T < 800±1.5°C±(0.004 · |T|)
2 级–40 < T < 900±2.5° C±(0.0075 · |T|)
3 级–200 < T < 40±2.5° C±(0.015 · |T|)
ASTM E230
ANSI MC96.1		特殊–200 < T < 0
0 < T < 900		±1.0°C
±1.0°C		±(0.005 · |T|)
±(0.004 · |T|)
标准–200 < T < 0
0 < T < 900		±1.7°C
±1.7°C		±(0.01 · |T|)
±(0.005 · |T|)
SIEC-EN
60584-2		1 级0 < T < 1600±1.0°C±[1 + 0.003 · (|T| – 1100)]
2 级–40 < T < 1600±1.5°C±(0.0025 · |T|)
3 级---
ASTM E230
ANSI MC96.1		特殊0 < T < 1450±0.6°C±(0.001 · |T|)
标准0 < T < 1450±1.5°C±(0.0025 · |T|)

例如，图 1-4 以图形方式展示了具有 IEC-EN 60584-2 容差等级的 K 型热电偶的误差。在更高的温度下，热电偶误差会明显增大。

GUID-0FAA10F8-66D6-4AEB-AF53-81F9A0C43F06-low.gif图 1-4 K 型 IEC-EN 60584-2 容差等级误差

热电偶的误差范围很广，具体取决于容差等级。但是，这些热电偶的误差容限基本都优于 ±1°C 的热电偶。因此，RTD 更适合需要更高精度和准确度的应用。通常使用 16 位 ADC 进行热电偶测量，使用 24 位 ADC 进行 RTD 测量。