熱電偶是一種常見又經(jīng)濟的寬溫度范圍測溫手段。T型熱電偶(銅康銅)具有靈敏、穩(wěn)定、易制造、防濕的特點——印刷電路板的銅到銅連接則了等溫塊的必要性。這些是T型熱電偶進入從導管到食品加工等多種應(yīng)用的部分主要原因，這些應(yīng)用不需要K型等其他熱電偶所具備的寬溫度范圍。 　　本文引用地址： 　　ADI擁有集成冷端補償機制的熱電偶放大器，但T型熱電偶不在此列。幸運的是，T型和K型放大器在 約100°C的溫度范圍內(nèi)，具有類似的電壓特性。K型熱電偶調(diào)節(jié)器(如AD8495或AD8497)可以利用這種相似性來測量T型熱電偶，并將誤差降至超低水平。較高溫度條件下的輸出電壓會偏離AD8495的理想5 mV/°C傳遞函數(shù)，所以，有必要通過查找表或多項式考慮該差異。示意圖是用來自NIST的T型熱電偶表以及AD8495的傳遞函數(shù)生成的，以展示AD8495在各種參考結(jié)溫條件下的輸出。 　　圖1.AD8495在T型熱電偶條件下計算得到的輸出 　　可以運用該圖或該6階多項式將輸出電壓映射到測量溫度上。VOUT (mV) = a0 + a1 × T + a2 × T2 + … + a6 × T6，其中，系數(shù)為： 　　在–200°C至+350°C的整個測量溫度范圍內(nèi)和0°C至50°C的參考結(jié)溫范圍內(nèi)，該多項式計算得到的誤差約為–2.50 mV至+2.28 mV，約低于±0.5°C。必須加上熱電偶容差和AD8495放大器誤差。 　　請注意，當溫度低于0°C時，輸出電壓為負。輸出電壓相對于參考引腳(REF)進行測量，因此，可以提高REF端的電壓，以便在單電源供電時，將負的輸出電壓偏置到正輸出電壓。請參閱AD8495數(shù)據(jù)手冊，了解在用熱電偶進行設(shè)計時要考慮的重要事項，包括接地、濾除干擾和布局布線注意事項，以便使器件溫度等于參考結(jié)溫。 　　作者簡介 　　.Scott Hunt 是線性產(chǎn)品部(馬薩諸塞州威明頓市)的一名產(chǎn)品應(yīng)用工程師。他獲得倫斯勒理工學院電氣工程學士學位后，于2011年加入ADI公司。Scott專門從事集成精密放大器技術(shù)工作，包括儀器儀表放大器、差分放大器和熱電偶放大器。

　　1： 簡介 　　在現(xiàn)代化的工業(yè)現(xiàn)場,常用熱電偶測試高溫, 測試結(jié)果送至主控機或者由數(shù)字顯示設(shè)備顯示出來； 本文介紹采用纮康科技HY11P12實現(xiàn)熱電偶測溫及顯示解決方案。 　　2：熱電偶測溫原理說明 　　2.1 引言 　　熱電偶是工程應(yīng)用廣泛的溫度傳感器之一，它具有構(gòu)造簡單，使用方便。準確度，熱慣性及復現(xiàn)性好，溫度測量范圍寬等優(yōu)點，適用于信號的遠傳，自動記錄和集中控制，在溫度測量占有重要的地位。 　　其優(yōu)點是有三： 　　一、 測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 　　二、 測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶 到-269℃（如金鐵鎳鉻）， 可達+2800℃（如鎢-錸）。 　　三、 構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制。 　　2.2：熱電偶原理 　　熱電偶的測溫原理基于熱電效應(yīng)。其是將兩種不同材料的導體 A 和 B 串接成一個閉合回路，當兩個接點 1 和 2 的溫 度不同時，如果 T ＞ T 0 （如上圖 2-1熱電效應(yīng)）， 在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢， 在回路中產(chǎn)生一定大小的電流，此種現(xiàn)象稱為 熱電效應(yīng) 。 　　圖2-1 　　熱電動勢記為 EAB ，導體 A 、 B 稱為熱電極。接點 1 通常是焊接在一起的， 測量時將它置于測溫場所感受被測溫度，故稱為測量端（或工作端，熱 端）。接點 2 要求溫度恒定，稱為參考端（或冷端）。 　　2.3 測量及冷端補償原理 　　在實際的測量系統(tǒng)中，冷端不可能恒定，因此測量是我們需要測量冷端溫度，來補償熱熱端溫度； 　　因此在實際測量計算公式： 　　實際溫度=熱端熱電勢對應(yīng)溫度值 + 冷端溫度 　　所以在測量系統(tǒng)中我們需要用熱電偶熱電勢，及冷端的溫度，在通過上面的計算公式計算測我們實際的測量溫度； 　　3: 系統(tǒng)架構(gòu)及原理說明 　　HYCON HY11P 系列集成高精度σ-δ ADC單片機,內(nèi)置 溫度傳感器；同時通過信號轉(zhuǎn)置器，可進行短路或者交叉測量； 　　3.1：測量網(wǎng)絡(luò)圖 　　圖1：測量網(wǎng)絡(luò)圖 　　3.2:ADC 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 　　叁考電壓： 熱電耦信號輸入： 　　VR+： VDDA S+： AIN0 　　VR-： VSS S-： AIN1 　　3.3:測量原理及計算 　　3.3.1遠端的測量 　　ADC輸入信號采用交叉量測的方式以扣除OFFSET，計算公式如下： 　　Vin=VADC2+VADOffset……(1) 　　-(Vin)=VADC1+VADOffset……(2) 　　Vin=[(1)-(2)]/2=[VADC2-VADC1]/2 　?。▊渥ⅲ和ㄟ^交叉測量可以減小信號線的OFFSET） 　　3.3.2：冷端的測量 　　冷端主要是測量采用內(nèi)部TPS來測量冷端的溫度，其量測方式如下： 　　TPS 計算方式： 　　3.4:校正及其計算 　　DEMO采用兩點校正，在校正過程中確保冷端的環(huán)境溫度兩點都是一樣的。校正點的ADC為：VIN50，VIN250，以50°，250°為校正點為例： 　　250°= GAIN*VIN250+{ ( / TPSGAIN)-289}……………….(1) 　　50°= GAIN*VIN50+ {( / TPSGAIN)-289}…………………(2) 　　(備注：GAIN 為熱電偶測溫度校正系數(shù)，VIN250為250C校正點對應(yīng)ADC 輸出內(nèi)碼，VIN50為50C校正點對應(yīng)ADC 輸出內(nèi)碼, TPGAIN 為內(nèi)部TPS斜率常數(shù)) 　　聯(lián)立解方程式（1），（2）求出GAIN 　　把GAIN帶入(1),計算出目前環(huán)境溫度TEMP； 　　把環(huán)境溫度帶代入（3）求出TPS的斜率： 　　TPSGAIN=/(289+TEMP)……………………………………………(3) 　　實際測量溫度=GAIN* VIN + {( / TPSGAIN) -289} 　?。▊渥ⅲ篤IN為熱電偶輸入信號ADC值） 　　3.5:電路圖 　　4： 芯片規(guī)格 　　4.1：操作環(huán)境 　　芯片數(shù)字電壓：2.2V to 3.6V@±0.1V 　　芯片模擬電壓：2.4Vto 3.6V@±0.1V 　　芯片操作電流：(VDDA not Load) 　　800uA@ ADC、no buffer 　　350uA@Analog off 　　休眠電流：0.8uA 　　操作溫度范圍：–40°C to +85°C 　　4.2：模擬SD18 　　分辨率/RMS noise 　　15 bit Noise-Free/100nV @ 8Hz、Gain=128、ACM=1.2V 　　18 bit Noise-Free/1.6uV @ 8Hz、Gain=1、ACM=1.2V 　　4.3：輸入訊號 　　測量訊號：熱電偶輸入且冷端采用芯片內(nèi)置TPS溫度傳感器 　　本文引用地址： 　　5：結(jié)論 　　此應(yīng)用解決方案采用HY11P12完成熱電偶測溫系統(tǒng)，具有以下特點： 　　? 電路簡單，且具有高精度，低溫漂系數(shù); 　　? 使用內(nèi)建的TPS 溫度傳感器可簡單的實現(xiàn)冷端; 　　6：參考數(shù)據(jù) 　　1：HY11P12 Datasheet: 　　2：User’s Guide: