基于AD8227的热电偶动态冷端补偿通用设计

在航空航天领域中,明确航天器壳体自身的温度分布特征,可以为优化结构和监测设备是否正常运转提供参考依据,热电偶作为航天领域经典的测温元件,其应用十分广泛,但传统的热电偶在冷端补偿电路设计时,会将冷端的温度固定为某一环境温度,以此展开补偿设计,这在高精度测量时,会引入误差。针对此问题,本文采用AD8227和AD590设计了一种新型通用的两级测温电路,来实现对不同热电偶信号的调理和动态冷端补偿,并在输入端设计了RFI射频滤波,使得热电偶传感器信号中频率高于1.011 kHz的差模电压和频率高于21.231 kHz的共模电压被滤除,提升了测量精度,设计完成后,对K型热电偶在冷端处于-40℃~60℃且热端在-30℃~1 200℃区间进行多次测试验证,测量误差优于±2℃。

基于AD8495和Sigma-Delta的多通道高精度数字测温设计

针对工业现场温度测量的特殊环境和多点温度监测的实际需求,设计了一种高精度多通道数字温度采集系统。首先根据热电偶的测温原理,设计了相应的冷端自动补偿电路、RFI射频滤波电路等,滤除高频射频信号,提高抗干扰能力。利用双定时器程序设计优化模拟开关切换和串口通信,并通过分析和验证Sigma-Delta型ADC的2种抽取滤波器的转换精度,实现高分辨率的A/D采样。对于热电偶本身的非线性特性采用分段线性拟合校正,通过上位机采集数据进行分析,符合设计要求,测温范围为-20~1300℃,测量精度优于1℃。