1： 簡介 　　在現代化的工業(yè)現場,常用熱電偶測試高溫, 測試結果送至主控機或者由數字顯示設備顯示出來； 本文介紹采用纮康科技HY11P12實現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 　　熱電偶是工程應用廣泛的溫度傳感器之一，它具有構造簡單，使用方便。準確度，熱慣性及復現性好，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。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）， 在回路中就會產生熱電動勢， 在回路中產生一定大小的電流，此種現象稱為 熱電效應 。 　　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)架構及原理說明 　　HYCON HY11P 系列集成高精度σ-δ ADC單片機,內置 溫度傳感器；同時通過信號轉置器，可進行短路或者交叉測量； 　　3.1：測量網絡圖 　　圖1：測量網絡圖 　　3.2:ADC 網絡設置 　　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 　　（備注：通過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，VIN250為250C校正點對應ADC 輸出內碼，VIN50為50C校正點對應ADC 輸出內碼, TPGAIN 為內部TPS斜率常數) 　　聯立解方程式（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} 　　（備注：VIN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置TPS溫度傳感器 　　本文引用地址： 　　5：結論 　　此應用解決方案采用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; 　　? 使用內建的TPS 溫度傳感器可簡單的實現冷端; 　　6：參考數據 　　1：HY11P12 Datasheet: 　　2：User’s Guide:

　　德國elmos公司日前宣布推出基于E931.18產品的熱電偶的傳感器信號處理器應用解決方案。方案專為熱電偶傳感器和微控制器或處理器之間的連接而開發(fā)，設計師無需再對模擬信號進行處理。單片機可通過單線DOCI(數據輸出，時鐘輸入)的方式和E931.18實現連接。此外，該應用方案還內置EEPROM，可用于芯片校準和識別功能。 　　本文引用地址： 　　熱電偶傳感器直接與E931.18的模擬輸入連接，傳感器的模擬信號被轉換為17位的數字信號并通過DOCI接口傳輸至外部單片機，芯片的工作電壓低至2.7V。各種設備可以同時地使用。該方案可實現高精度溫度測量和分析，測量誤差小于0.02K。 　　E931.18可廣泛應用于緊湊型耳溫槍、高精度遠程溫度測量或紅外測溫儀。 　　芯片特點 　　§直接連接至熱電偶 　　§溫度測量 　　§內置EEPROM，用于校準和識別功能 　　§差分模擬輸入 　　§數字信號處理(DSP) 　　§單線通訊接口(DOCI?) 　　§工作電壓低至2.7V 　　§低功耗 　　§高動態(tài)范圍 　　§高電源抑制 　　典型應用 　　§緊湊型耳溫槍 　　§高精度遠程溫度傳感器 　　§紅外測溫儀 　　典型應用電路