找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 2196|回复: 2
打印 上一主题 下一主题
收起左侧

如何使用K型热电偶(附KICAD PCB文件)下一篇编程篇

[复制链接]
跳转到指定楼层
楼主
这个帖子是关于K型热电偶的硬件电路部分。首先得了解K型热电偶,K型的热电偶测温非常广基本上消费类产品的温度范围都能覆盖。如果要理解下面讲的内容需要理解以下

四的定律均质导体定律热电偶丝由同一种均质材料(导体或半导体)两端焊接组成闭合回路,无论导体截面如何以及温度如何分布,将不产生接触电势,温差电势相抵消,回路中总电势为零。
可见,热电偶必须由两种不同的均质导体或半导体构成。若热电极材料不均匀,由于温度梯存在,将会产生附加热电势。
中间导体定律在热电偶回路中接入中间导体(第三导体),只要中间导体两端温度相同,中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响,这就是中间导体定律。

应用:依据中间导体定律,在热电偶实际测温应用中,常采用热端焊接、冷端开路的形式,冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。
有人担心用铜导线连接热电偶冷端到仪表读取mV值,在导线与热电偶连接处产生的接触电势会使测量产生附加误差。根据这个定律,是没有这个误差的!
中间温度定律热电偶回路两接点(温度为T、T0)间的热电势,等于热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0时的热电势的代数和。Tn称中间温度。
应用:由于热电偶E-T之间通常呈非线性关系,当冷端温度不为0摄氏度时,不能利用已知回路实际热电势E(t,t0)直接查表求取热端温度值;也不能利用已知回路实际热电势E(t,t0)直接查表求取的温度值,再加上冷端温度确定热端被测温度值,需按中间温度定律进行修正。初学者经常不按中间温度定律来修正!

参考电极定律这个定律是专业人士才研究、关注的,一般生产、使用环节的人士不太了解,简单说明就是:用高纯度铂丝做标准电极,假设镍铬-镍铬热电偶的正负极分别和标准电极配对,他们的值相加是等于这支镍铬-镍铬的值。
在理解上面的基础下我们需要来到工程的角度,我们要得知温度就需要得知红色部分的电势差U然而在实际的测量当中我们的分度表是以0℃为参考的。什么意思呢?就是说在测量当中冷端红色部分是0℃的然而我们环境温度是一个变量也就无法准确的获得U,有人可能想把冷端的温度控制在0℃我相信没人会这么干,由于这个实际的U是小于真正的U的。这样我们就需要进行冷端补偿也就是需要把失去的电势补回来。怎么补?我们需要获取现在环境温度的电势U1再加上实际测量的U就可获得实际的U在到分度表查就能获得温度
我们知道K型热电偶的电势U只有mv级别再加上热端的减弱实际是热端与冷端的温度越接近U就有可能是uv级别所以必须将信号放大那么有什么放大器呢?三极管不行它随温度的变化较大并且对输入电流还有一点的要求,那么只能用运放这里使用精密运放类似 GS8331
这款以下是电路实际一个简单的差分放大。

需要注意的是K型热电偶+极比-极电势小,所以是反接的。关于各个元器件的作用想了解的可翻看OP放大电路设计一书日本人写的非常不错。

使用NTC可以测得环境温度。下一篇是关于代码。



KICAD画的PCB文件下载: HC32F460k型热电偶PCB工程@KICAD.zip (297.15 KB, 下载次数: 48)
分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空间QQ空间 腾讯微博腾讯微博 腾讯朋友腾讯朋友
收藏收藏 分享淘帖 顶 踩
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

手机版|小黑屋|51黑电子论坛 |51黑电子论坛6群 QQ 管理员QQ:125739409;技术交流QQ群281945664

Powered by 单片机教程网

快速回复 返回顶部 返回列表