針對(duì)航天領(lǐng)域環(huán)境溫度測(cè)量寬量程、高精度的需求,提出一種基于溫度傳感器進(jìn)行冷端補(bǔ)償?shù)腟型熱電偶測(cè)量電路,該電路由S型熱電偶溫度傳感器信號(hào)調(diào)理電路和采樣量化電路兩部分組成。利用溫度傳感器AD590的輸出電流產(chǎn)生補(bǔ)償電動(dòng)勢(shì),以補(bǔ)償S型熱電偶冷端溫度,實(shí)現(xiàn)其測(cè)點(diǎn)絕對(duì)溫度的測(cè)量;通過(guò)S型熱電偶輸出電動(dòng)勢(shì)與測(cè)量溫度在分段線性擬合和全量程線性擬合兩種算法下的線性度比較,S型熱電偶測(cè)量時(shí)的非線性誤差采用分段線性擬合校正算法。對(duì)測(cè)量電路進(jìn)行多次試驗(yàn),結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)的溫度測(cè)量范圍為0～1 600℃,全溫度范圍測(cè)量準(zhǔn)確度±0.2%。電路經(jīng)工程應(yīng)用驗(yàn)證,測(cè)量結(jié)果符合環(huán)境變化情況。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)測(cè)試. 2020,46(01)北大核心

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【部分圖文】：

電路整體設(shè)計(jì)框圖

RFI濾波電路由兩個(gè)對(duì)稱的一階RC濾波電路構(gòu)成，為保證RFI濾波電路在高頻段工作的可靠性，需要對(duì)R1/C2和R2/C3的值進(jìn)行嚴(yán)格匹配。其中R1和R2選擇7.5 kΩ/1%的電阻，C2和C3選擇容值為10 nF的電容器。為降低由于兩個(gè)RC濾波電路不匹配造成的RFI濾波電路的共模抑制比（CMRR）降低，需保證C1≥10C2,C1選擇100 nF的電容。RFI濾波的差模截止頻率為：

在此次設(shè)計(jì)中選用溫度傳感器AD590,AD590是一款半導(dǎo)體集成溫度傳感器，輸出電流與絕對(duì)溫度成正比，由于AD590的寬電壓輸入范圍以及高輸入阻抗，使得AD590可以很好地抑制電源電壓漂移和紋波對(duì)測(cè)溫電路的影響，基于AD590的冷端補(bǔ)償電路如圖3所示[8]。圖3所示的AD590冷端補(bǔ)償電路中，為保證溫度傳感器AD590可以實(shí)現(xiàn)在室溫下對(duì)S型熱電偶完成冷端補(bǔ)償，設(shè)計(jì)加入了由穩(wěn)壓電壓源AD580提供的參考電壓Vref。當(dāng)補(bǔ)償電流IC經(jīng)過(guò)RC時(shí)可以產(chǎn)生補(bǔ)償電壓UC，即：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于帶溫度補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)換器的時(shí)域溫度傳感器[J]. 李夢(mèng)雨,黃樂(lè)天,李強(qiáng).  電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(09)
[2]一種基于傳感器溫度補(bǔ)償?shù)碾p指數(shù)函數(shù)擬合算法[J]. 劉一兵,李榮寬.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2017(11)
[3]熱電偶測(cè)溫技術(shù)相關(guān)特性研究[J]. 謝清俊.  工業(yè)計(jì)量. 2017(05)
[4]機(jī)載熱電偶冷端補(bǔ)償及校準(zhǔn)方法研究[J]. 白雪,李盧丹,孫娟萍.  中國(guó)測(cè)試. 2017(09)
[5]熱電偶測(cè)溫采集精度的影響因素及優(yōu)化方法[J]. 曾小信,邱立運(yùn).  自動(dòng)化與儀表. 2016(09)
[6]一種基于熱電偶CJC測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)[J]. 王冰,任勇峰,賈興中,劉興俊.  電子器件. 2016(04)
[7]熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償與線性校正分析[J]. 王霆.  儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量. 2016(02)
[8]基于壓阻敏感元件的壓力信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)[J]. 張佳寧,甄國(guó)涌,侯卓.  火力與指揮控制. 2016(04)
[9]一種數(shù)據(jù)采集器的溫度特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 廖德駒,沈韓,崔新圖,馮饒慧,王鋼,方奕忠.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2016(01)

碩士論文
[1]基于FPGA的高精度采集轉(zhuǎn)發(fā)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄢玲玲.中北大學(xué) 2017
[2]熱電偶溫度信號(hào)的采集及其標(biāo)定方法研究[D]. 王闖.中北大學(xué) 2016
[3]計(jì)量檢測(cè)用管式電阻爐溫度場(chǎng)均勻性的研究[D]. 王浩.東北大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3404373