如何利用電壓基準(zhǔn)補(bǔ)償熱電偶冷端？

本文討論了如何利用一個帶結(jié)溫引腳的精密電壓基準(zhǔn)(MAX873)偏置各種熱電偶的參考點。帶有TEMP輸出的電壓基準(zhǔn)芯片(如下圖所示)可用于補(bǔ)償普通熱電偶的參考點(冷端)。

本文討論了如何利用一個帶結(jié)溫引腳的精密電壓基準(zhǔn)(MAX873)偏置各種熱電偶的參考點。帶有TEMP輸出的電壓基準(zhǔn)芯片(如下圖所示)可用于補(bǔ)償普通熱電偶的參考點(冷端)。

該電路利用電壓基準(zhǔn)IC輸出的TEMP和VOUT電壓補(bǔ)償熱電偶的冷端

熱電偶由兩種不同的金屬連接而成，由于塞貝克效應(yīng)，會產(chǎn)生一個預(yù)知的隨溫度變化的輸出電壓：

在實際測試中，電壓表連接構(gòu)成了第二個熱電偶(冷端)，電壓表測得的電壓反映了熱電偶溫度(測試點)與冷端溫度之差，因此，必須保證冷端溫度是已知的，例如：將冷端置入冰槽中，或施加一個補(bǔ)償電壓使環(huán)境溫度變化時冷端保持0°C。冰槽的穩(wěn)定性能夠保證0°C時輸出0V，但在多數(shù)情況下，這種要求是不切實際的。

IC1的輸出基準(zhǔn)電壓(VOUT)為2.5V，TEMP端輸出電壓與溫度成正比，25°C時測得的TEMP輸出電壓為608mV，溫度系數(shù)(TCVTEMP)為2mV/°C。調(diào)節(jié)R1使V1等于熱電偶的塞貝克系數(shù)，調(diào)節(jié)R2使V2等于V1在0°C時的輸出電壓(對于J型熱電偶，R1 = 5360Ω，R2 = 1180Ω)。

為保證測試精度，IC應(yīng)與冷端有較好的導(dǎo)熱通路，所有電阻的溫度系數(shù)至少為±5ppm/°C；通過調(diào)整電位器使(V1 - V2)等于已知環(huán)境溫度下的熱電偶輸出電壓，可以對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。