【中國制藥網(wǎng) 產(chǎn)品資訊】鎧裝熱電偶是工業(yè)溫度測量中應用廣泛的溫度傳感器，通常與溫度變送器（FUSIDE PL74）、調(diào)節(jié)器以及顯示儀表（FUSIDE PL81）等配套使用，同時，也可以作為裝配式熱電偶的感溫元件配合使用。與裝配式熱電偶相比，鎧裝熱電偶具有： 　　1)測溫范圍寬，可以直接測量各種生產(chǎn)過程中從-200℃~1150℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽、氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。 　　2)產(chǎn)品性能穩(wěn)定，鎧熱電偶的偶絲由于受到絕緣材料和金屬套管的保護，偶絲不易被有害介質(zhì)所侵蝕，產(chǎn)品長期穩(wěn)定性好。 　　3)測量動態(tài)響應好，鎧裝熱電偶的內(nèi)部是由偶絲、高絕緣氧化鎂粉、外套不銹鋼保護管，經(jīng)多次一體拉制而成；熱響應時間少，減少動態(tài)誤差，同時具有良好的耐振動、抗沖擊性能，因而它的使用壽命較普通熱電偶更長。 　　4)響應時間快，產(chǎn)品小直徑可達到0.5mm，適用于要求快速反應，微型化等特殊測溫場合應用。 　　5)可彎曲使用，鎧裝熱電偶具有可彎曲性能，因此適合于構造較為復雜，狹小設備或管道的溫度測量。 　　弗賽德產(chǎn)品基本都是為客戶定制開發(fā)，并非標準產(chǎn)品，目前鎧裝熱電偶產(chǎn)品分為三種結構形式：接線盒式，插頭式和導線式。 　　圖1：接線盒式結構 　　接線盒式結構：主要由接線盒、接線柱和鎧裝熱電偶組成基本結構，現(xiàn)場使用從接線盒內(nèi)部接線柱接線，接線盒防護等級可達到IP65，本結構產(chǎn)品可選φ3-8mm外徑鎧裝熱電偶， B型接線盒可選配溫度變送器（FUSIDE PL7401），通過計算機組態(tài)，即可實現(xiàn)4-20mA模擬量或HART協(xié)議輸出。 　　圖2：插頭式結構 　　插頭式結構：產(chǎn)品主要由熱電偶專用快速插頭，連接件和鎧裝偶絲組成；快速插拔式接頭，極大的提高了現(xiàn)場連接效率的使用要求；由于插頭式產(chǎn)品利用連接件將插頭與偶絲進行連接固定，所以對偶絲外徑?jīng)]有限制要求，可滿足所有直徑的鎧裝偶絲的選擇。 　　圖3：導線式結構 　　導線式結構：導線式產(chǎn)品是通過中間專用連接件將偶絲與熱電偶導線進行固定連接，此結構產(chǎn)品可根據(jù)用戶現(xiàn)場實際需求進行配置導線長度，減少因現(xiàn)場導線對接導致的產(chǎn)品故障發(fā)生幾率；導線式結構產(chǎn)品可滿足所有偶絲直徑的選擇，特別是在0.5mm/1.0mm小直徑偶絲結構上，是 的結構形式選擇；另外我們還可根據(jù)用戶現(xiàn)場安裝需求或條件，設計不同形式的測量端形狀，提高了用戶現(xiàn)場的適用性，以幫助客戶獲得更精準的測量數(shù)據(jù)。 　　截止到目前為止，F(xiàn)USIDE PL7221鎧裝熱電偶已經(jīng)成功應用于航空航天、生物制藥、計量校準、科研機構、高等院校、有色冶金、發(fā)電設備、軌道交通等三十多個行業(yè)與領域，弗賽德開發(fā)了眾多卓越的產(chǎn)品方案，已經(jīng)為用戶設計了上百種不同形式的鎧裝熱電偶產(chǎn)品，并獲得客戶的肯定與高度評價。

　　作為中國首善，陳光標“標哥”更多的是出現(xiàn)在慈善場所，通過慈善事業(yè)，他一手創(chuàng)辦的黃埔再生資源也遠近聞名。作為企業(yè)家和慈善家，陳光標無疑是成功的，但是很少有人知道他的發(fā)家史，更是少有人知道他的 桶金居然是來自儀器儀表行業(yè)。接下來，我們就來介紹下陳光標的 桶金。 　　陳光標創(chuàng)業(yè)成功的 桶金竟來自儀器儀表 　　陳光標大學畢業(yè)照大學畢業(yè)后，陳光標開過拉面館，擺過地攤，但一直都不成功。沒有混出名堂的他甚至不敢光明正大地回老家，生怕被別人看不起。 　　一次，陳光標來到藥店閑逛，見一群人圍著一個袖珍式的儀器在反復詢問，他立即上前去看個究竟。原來，這是一個新近上市的耳穴疾病探測儀，把兩個電極夾在耳朵上就能測出身體哪個部位有病。 　　陳光標靈機一動，他想：這個疾病探測儀好是好，就是沒有直觀性，如果能讓患者直觀地看到探測結果，那一定會大受歡迎。決定了就要干。第二天，陳光標手里拿著隨身僅有的3000元錢，請南京中醫(yī)藥大學的專家和南京師范大學物理系的專家提供指導，按照自己的想法給耳穴疾病探測儀做簡單的改進，安裝上顯示器外殼，輸入生理圖像，患者只要手握儀器的兩個電極就能在顯示器上直觀地看到自己身體哪個部位有疾病。 　　這個后來被陳光標命名為“跨世紀家庭CT”的新儀器，不但獲得了 專利，而且一上市就廣受好評。就這樣，一個原本簡單的疾病探測儀，經(jīng)過一番創(chuàng)新之后，立即身價倍增，從原來100多元的樣機改裝后賣到了8000多元。 　　新儀器研制成功后，陳光標已經(jīng)沒什么錢了。當時，每檢測一位患者收2元錢， 可以收入200多元。2個月以后，陳光標已經(jīng)掙到一萬多元。不久，陳光標租了房子，開始生產(chǎn)銷售“跨世紀家庭CT”，并在旁邊的安徽做電視廣告，打開了安徽市場，僅鄰縣五河一縣就賣了一百多臺。隨著產(chǎn)品銷路逐漸打開，每天有兩三百個人排隊等著看病。瞅準商機的陳光標立即申請了專利，將儀器命名為“跨世紀家庭CT電子疾病探測儀”。 　　雖然之前網(wǎng)上有提出陳光標的這個儀器涉嫌造假，但是，作為中國首善和企業(yè)家來說，陳光標取得的成就是為國人所樂道的，行為也是為社會所認同的。

  圖1中的電路專為使用 ADT7320同時測量3個K型熱電偶而設計，該器件是一款±0.25°C精度、16位數(shù)字SPI溫度傳感器。   熱電偶電壓測量   采用熱電偶連接器和濾波器作為熱電偶與AD7793 ADC之間的接口。每個連接器（J1、J2和J3）都直接與一組差分ADC輸入相連。AD7793輸入端的濾波器可在號到達ADC的AIN （＋）和AIN（?）輸入端之前降低任何熱電偶引腳上疊加的噪聲。AD7793集成片內(nèi)多路復用器、緩沖器和儀表放大器，可放大來自熱電偶測量結點的小電壓號。   冷結測量   ADT7320精密16位數(shù)字溫度傳感器用于測量基準結（冷結） 溫度，其精度在?20°C至＋105°C溫度范圍內(nèi)可達±0.25°C。 ADT7320完全經(jīng)過工廠校準，用戶無需自行校準。它內(nèi)置一個帶隙溫度基準源、一個溫度傳感器和一個16位Σ-Δ型 ADC， 用來測量溫度并進行數(shù)字轉換， 分辨率為 0.0078°C。   AD7793和ADT7320均利用系統(tǒng)演示平臺 （EVAL-SDP-CB1Z）由SPI接口控制。此外，這兩個器件也可由控制器控制。   圖2. EVAL-CN0172-SDPZ電路評估板   圖2顯示帶有3個K型熱電偶連接器的EVAL-CN0172-SDPZ 電路評估板，AD7793 ADC， 和ADT7320溫度傳感器安裝在獨立柔性印刷電路板（PCB）的兩塊銅觸點之間，用于基準溫度測量。   圖3是安裝在獨立柔性PCB上ADT7320 的側視圖，該器件插在熱電偶連接器的兩個銅觸點之間。圖3中的柔性PCB更薄更靈活，比小型FR4類PCB更具優(yōu)勢。它允許將ADT7320巧妙地安裝在熱電偶連接器的銅觸點之間，以盡量降低基準結和ADT7320之間的溫度梯度。   圖3. 安裝在柔性PCB上ADT7320的側視圖   小而薄的柔性PCB還能使ADT7320快速響應基準結的溫度變化。 圖4顯示ADT7320的典型熱響應時間。   圖4.ADT7320典型熱響應時間   本解決方案較為靈活，允許使用其它類型的熱電偶，如J型或T型。本電路筆記中，選擇K型是考慮到其更受歡迎。實際選用的熱電偶具有裸露 。測量結位于探頭壁（probe wall）之外，暴露在目標介質(zhì)中。   采用裸露 的優(yōu)勢在于，它能提供 的熱傳導率、具有快的響應時間，并且成本低、重量輕。不足之處是容易受到機械損壞和腐蝕的影響。因此，不適合用于惡劣環(huán)境。但在需要快速響應時間的場合下，裸露 是 選擇。若在工業(yè)環(huán)境中使用裸露 ，則可能需對號鏈進行電氣隔離?？墒褂脭?shù)字隔離器達到這一目的 （見   不同于傳統(tǒng)的熱敏電阻或電阻式溫度檢測器（RTD）， ADT7320是一款完全即插即用型解決方案，無需在電路板裝配后進行多點校準，也不會因校準系數(shù)或線性化程序而消耗處理器或內(nèi)存資源。它在3.3 V電源下工作時的典型功耗僅為700μW，避免了會降低傳統(tǒng)電阻式傳感器解決方案精度的自發(fā)熱問題。   精密溫度測量指南   下列指南可確保ADT7320地測量基準結溫度。   電源： 如果ADT7320 從開關電源供電，可能產(chǎn)生50 kHz以上的噪聲，從而影響溫度精度。為了防止此缺陷，應在電源和VDD. 之間使用RC濾波器。所用元件值應仔細考慮，確保電源噪聲峰值小于1 mV   去耦： ADT7320必須在盡可能靠近 VDD 的地方安裝去耦電容，以確保溫度測量的精度。使用諸如0.1μF高頻陶瓷類型的去耦電容。此外，還應使用一個低頻去耦電容與高頻陶瓷電容并聯(lián)，如10μF 至 50 μF 鉭電容。    熱傳導： 塑料封裝和背面的裸露焊盤（GND）是基準結至ADT7320的主要熱傳導路徑。由于銅觸點與ADC輸入相連，本應用中無法連接背面的焊盤，因為這樣做會影響 ADC輸入的偏置。   精密電壓測量指南   下列指南可確保AD7793地測量熱電偶測量結電壓。   去耦：AD7793必須在盡可能靠近AVDD 和 DVDD 的地方安裝去耦電容，以確保電壓測量的精度。應將0.1 μF陶瓷電容與 10 μF鉭電容并聯(lián)，將AVDD去耦到GND。此外，應將0.1 μF 陶瓷電容與10 μF鉭電容并聯(lián)，將DVDD去耦到GND。 更多有關接地、布局和去耦技巧的討論，請參考Tutorial MT-031 和 Tutorial MT-101   濾波：AD7793的差分輸入用于熱電偶線路上的大部分共模噪聲。例如，將組成差分低通濾波器的R1、R2和C3放置在AD7793的前端，可熱電偶引腳上可能存在的疊加噪聲。C1和C2電容提供額外的共模濾波。由于輸入ADC 的AIN（＋）和AIN（?）均為模擬差分輸入，因此，模擬調(diào)制器中的多數(shù)電壓均為共模電壓。AD7793的出色共模抑制（100 dB小值）進一步了這些輸入號中的共模噪聲。   本方案解決的其它難題   下文總結了本解決方案是如何解決前文提到的其它熱電偶相關難題。   熱電偶電壓放大：熱電偶輸出電壓隨溫度的變化幅度只有每度幾μV。本例中所用的常見K型熱電偶變化幅度為41μV/°C。這種弱的號在ADC轉換前需要較高的增益級。 AD7793內(nèi)部可編程增益放大器（PGA）能夠提供的 增益為128。本解決方案中的增益為16，允許AD7793通過內(nèi)部基準電壓源運行內(nèi)部滿量程校準功能。   熱電偶的非線性校正：AD7793在寬溫度范圍（–40°C至 ＋105°C）內(nèi)具有出色的線性度，不需要用戶校正或校準。為了確定實際熱電偶溫度，必須使用美國 標準技術研究院（NIST）所提供的公式將參考溫度測量值轉換成等效熱電電壓。此電壓與AD7793測量的熱電偶電壓相加，然后再次使用NIST公式將兩者之和再轉換回熱電偶溫度。另一種方法涉及查找表的使用。然而，若要獲得同樣的精度，查找表的大小可能有較大不同，這就需要主機控制器為其分配額外的存儲資源。所有處理均通過EVAL-SDP-CB1Z以軟件方式完成。EVAL-SDP-CB1Z以軟件方式完成。   欲查看完整原理圖和EVAL-CN0172-SDPZ的布局，請參見 CN-0172設計支持包：  zyclxmzsw 常見變化   對于精度要求較低的應用，可用 AD7792 16位Σ-Δ 型ADC 替代 AD7793 24位Σ-Δ 型ADC對于基準溫度測量，可用 ±0.5°C精度的 ADT7310 數(shù)字溫度傳感器替代±0.25°C精度的 ADT7320. AD7792和ADT7310均集成SPI接口。