在热电偶传感器测温系统的设计应用下，介绍了一种典型的单片机控制测温系统。 它由三大部分组成: (1)测量放大电路(2)A/D转换电路(3)显示电路。 它广泛应用于电厂、化工厂的测温和温度控制系统。 1、硬件设计(1)热电偶温度传感器本系统使用镍的镍硅热电偶，被测温度范围为0~655℃，采用冷端补偿或补偿电桥法，采用不平衡电桥产生的电位，补偿由热电偶的冷端温度变化引起的热电势变化值。 不平衡桥由电阻R1、R2、R3(锰铜线卷绕)、Rcu (铜线卷绕)四个桥臂和桥稳压源构成，与热电偶电路串联连接。 Rcu连同热电偶的冷端±； 0℃、R1=R2=R3=1&Omega； 桥电源电压为4V，由稳压电源供给，Rs为限流电阻，其电阻值因热电偶而异，桥通常在20℃下平衡，此时桥的4个桥电阻R1=R2=R3=Rcu，a、b端没有输出。 如果冷端温度偏离20℃，则例如Rcu变高，但热电偶的热电势随着冷端温度的变高而变小。 Uab和热电势的减少量相等，即使Uab和热电势重叠，输出电位也不变，达到了冷端补偿的自动完成。 (2)在测量和放大电路的实际电路中，从热电偶输出的信号zui仅为几十毫伏( <； 30mV )，其中包含商用频率、静电和磁耦合等共模噪声，在这种电路放大中需要放大电路具有高共模抑制比和高增益、低噪声和高输入阻抗，因此优选采用测量放大电路。 测量放大器又称数据放大器、仪表放大器和桥式放大器，输入阻抗高，易与各种信号源匹配。 输入失步电压、输入失步电流和输入偏置电流小，温度漂移小。 由于时间的温度漂移小，测量放大器的稳定性好。 在由三相运算放大器构成的测量放大器中，差动输入端子R1和R2分别连接到A1和A2的同相端子。 输入阻抗高，采用对称的电路结构，并且通过将被测定信号直接施加给输入端子，来较强地保证抑制共模信号的能力。 A3实际上是差动跟随器，其增益几乎为1。 测量放大器的放大率为AV=V0/(V2-V1)、AV=Rf/R(1+(Rf1+Rf2)/RW )。 该电路使用微输出传感器是非常容易的，因为当a-1和a-2的性能彼此对称时(主要指输入阻抗和电压增益)，漂移大大减小，具有高输入阻抗和共模抑制比，并且对微差分模式电压敏感以适于测量在远距离处传送的信号 RW是用于调整放大率的外接电阻，在此使用多旋转电位器。 在实际电路中，A1和A2以低漂移和高精度传送OP-07芯片，并且失调电压温度漂移&alpha； VIOS和输入失步电流温度漂移&alpha； IIOS小，OP-07是超高过程和&ldquo； 吉娜微调&rdquo； 技术、VIOS、IIOS、&alpha； VIOS与&alpha； IIOS均较小，广泛应用于稳定积分、精密相加、比校准检波和微弱信号的精密放大等。 OP-07需要双电源供给，温度范围为0~70℃，通常不需要零调整，需要零调整时可通过RW进行调整。 A3采用741芯片，要求双电源供应，供电范围为±； (3~18)V，典型的供电为±； 15V，一般为±以上5V，内部包含补偿容量，无需外接补偿容量。 (3) A/D (模拟数字)转换电路用测量放大器放大的电压信号，其电压范围为0~5V，该信号是模拟信号，计算机不接受，因此需要进行A/D转换。 在实际电路中，选择ICL7109芯片。 ICL7109是具有高精度、低噪声、低漂移、廉价的双积分型12位A/D转换器。 当前，由于12位依次近似式A/D转换器昂贵，因而当要求速度不太高时，例如在测定测定压力、测定温度等各种传感器信号的高精度的测定系统中，能够采用廉价的2积分式12位A/D转换器ICL7109。 ICL7109主要具有(1)高精度(1/212=1/4096为止)这样特性(2)低噪声(标准值为15&mu； VP-P； (3)低漂移( <； 1&mu； V/℃； (4)高输入阻抗(标准值1012&Omega； ]； (5)低功耗( <； 20mW； (6)在转换速度zui达到30次/秒并且将3.58MHz晶体振子用作振动源的情况下，速度为7.5次/秒的(7)芯片中具有振荡器，并且可以通过将晶体振荡器或RC电路连接到芯片外部来构造具有不同频率的时钟电路，(8)12比特二进制输出； 具有1位极性位和1位溢出位输出的(9)输出与TTL兼容，以字节方式(按高低字节)的三种状态输出，具有VART钩接方式，能够通过简单的并行或串行端口连接到微处理器系统( 10)rvnhold (运行/保持) 和STATUS (状态)信号可监视控制切换时间的( 11 )所有输入端子均有防静电电路。 二、热电偶的好坏如何判断热电偶的测温的基本原理是，两个不同成分的材质导体构成闭合电路，在两端有温度梯度的情况下，电流流过电路，该情况下，在两端间存在电动势<； br/>； 热电动势是所谓塞贝克效应。 两种不同成分的均质导体为热电极，温度高的一方为工作端，温度低的一方为自由端，自由端始终处于一定的温度。 热电偶经过一段时间可能会磨损或损坏。 一般的热电偶的好坏与其中的热电偶线(线)有关，但是如何判断偶数线的好坏呢，让我们简单地探讨一下。 首先，必须确认热电偶线的外观没有问题，是好还是坏，通过检查进行确认。 将测量对象的热电偶线穿过热电偶专用的瓷套，与标准铂铑热电偶一起放入管式电炉，在管式电炉中的一个多孔质均热用金属镍制圆柱体上插入热端子。 将各个补偿导线的冷端放入用冰水混合物保持的摄氏0度的容器中。 将管式电炉保持在该热电偶允许的zui高温，保持该范围稳定。 此时，使用检查合格的主机登录电位差计，测定并记录标准热电偶和测定对象热电偶产生的热电位差。 根据记录的热电位差判断热电偶是否良好，从评分表中检测各自的温度，如果测量的热电偶异常则可以判断为不合格。

本文热电偶高频词： 电路  信号 

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