1.【TC Wafer】具有以下几个优点:
♦热电偶测温电路可以选择不同类型的热电偶,以适应广泛的温度范围。它能够检测的温度范围广泛,可覆盖从-200到+2500的大部分实际温度范围。
♦热电偶具有经久耐用的特点,是一种耐用的器件。它具有抗振动冲击的能力,并且具备较高的性价比,非常适用于危险恶劣的环境。
♦响应速度快,因为热电偶体积小、热容量小,所以对温度的变化可以很快作出反应,尤其是在热点暴露的情况下。热电偶能够在数百毫秒内对温度的变化做出响应。
♦热电偶无自身发热,因为它无需外部电源激励,不会自行产生热量,从而避免了测量误差的发生。
2.【TC Wafer】有一些缺点。
◆信号调理电路的复杂性在于将热电偶直接输出的电压转换为可用的温度读数,这需要进行大量的信号调理工作。如果处理不当,就会引入误差,导致测量精度下降。
♦热电偶测量精度较低,原因之一是由于构成热电偶的金属本身特性造成的内部不可预测性。此外,热电偶的测量精度还依赖于对冷端温度的准确测量。因此,一般情况下热电偶的测量精度约为1到2。
♦抗噪性能不佳,因为热电偶直接输出的电压信号较小。当测量条件附近存在杂散电场或磁场时,可能会出现问题。根据使用环境的要求,可能需要采取适当的安全防护措施来解决这个问题。
♦热电偶易受腐蚀,原因是其由两种不同的金属组成。在某些工况下,长时间使用会导致腐蚀问题,因此根据使用条件的不同,可能需要采取安全措施。
3.电路设计的挑战【TC Wafer】
♦电压信号较弱,最常见的热电偶类型有J型、K型和T型。在室温下,它们的灵敏度分别不同。
在输入ADC之前,这种微弱的信号需要经过较高的增益放大(一般约为100倍)。同时,由于信号的弱小,为了避免被噪声干扰,通常会采用低通滤波器和差分输入放大器来处理信号。
♦为了得到测量端的绝对温度读数,需要对参考接合点温度进行补偿,并测量冷端温度。通常,冷端温度的测量会使用能够输出绝对温度的另一种传感器,比如热电阻、热敏电阻或集成测温IC。通过测量冷端温度并对热电偶的测温结果进行补偿,可以获得准确的绝对温度读数。
♦为了解决热电偶输出结果的非线性严重以及在不同温度下灵敏度差异大的问题,在实际使用中需要进行非线性校正。而常见的非线性校正方法包括模拟电路补偿、分段线性化、查表和高阶拟合等。这些方法可以有效地对热电偶的输出结果进行修正,使其更加准确可靠。
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