昌暉儀表在本文分享如何利用一個(gè)帶結(jié)溫引腳的精密電壓基準(zhǔn)(比如MAX873)偏置各種熱電偶的冷端。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

從熱電偶工作原理可知熱電偶由兩種不同的金屬連接而成，由于塞貝克效應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)預(yù)知的隨溫度變化的輸出電壓：
①K分度號(hào)熱電偶的塞貝克系數(shù)為40.8μV/℃；
②J分度號(hào)熱電偶的塞貝克系數(shù)為52.3μV/℃；
③T分度號(hào)熱電偶的塞貝克系數(shù)為42.8μV/℃；
④S分度號(hào)熱電偶的塞貝克系數(shù)為6.4μV/℃。

在實(shí)際測(cè)試中，電壓表連接構(gòu)成了第二個(gè)熱電偶(冷端)，電壓表測(cè)得的電壓反映了熱電偶溫度(測(cè)試點(diǎn))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(gè)補(bǔ)償電壓使環(huán)境溫度變化時(shí)冷端保持0°C。冰槽的穩(wěn)定性能夠保證0°C時(shí)輸出0V，但在多數(shù)情況下，這種要求是不切實(shí)際的。

精密電壓基準(zhǔn)芯片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(shí)測(cè)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(shí)的輸出電壓(對(duì)于J型熱電偶，R1=5360Ω，R2=1180Ω)。

為保證測(cè)試精度，精密電壓基準(zhǔn)芯片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(guò)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。

相關(guān)閱讀
◆熱電偶需要冷端溫度補(bǔ)償?shù)脑蚝臀宸N溫度補(bǔ)償方法