热电偶 是一种常见的无源传感元件,能够以可测量的方式响应温度。这些自供电元件无需激励,并且可以在较宽的温度范围(高达2000℃)内运行。它们可以快速响应,几乎不会产生严重系统延迟。
上述热电偶结构简单,由两根不同的金属线制成。得到的输出电压较小(对于K型而言,约为40 μV/℃),需要精确放大。否则外部噪声(特别是当热电偶和测量电路之间的电线较长时)可能会使信号失真。下表展示了常见的热电偶类型及其特性。
另一个问题出在热电偶的引脚与信号线路铜布线相接时所产生的冷接点;这会在电路中产生第二个热电偶。为了补偿冷接点的影响,需测量冷接点温度,并将该温度所产生的热电偶电压(Vout)添加到Vout指示的值中:
- Vtc = Vout + Vcj
其中,Vtc = 由于热电偶传感而产生的电压
Vcj = 在冷接点温度下传感期间的电压
以下是典型的热电偶补偿电路。温度传感器位于冷接点区域以进行监控,且ADC以所需的分辨率提供输出数据。
如需了解热电偶的详细信息,请访问我们关于温度传感器类型的电子行业博客文章。