在线燃烧离子色谱仪的高精度测温电路设计

在线燃烧离子色谱仪将样品前处理和检测过程相结合,极大提高了检测效率。而燃烧温度过高会降低燃烧管的使用寿命,燃烧温度过低会使样品裂解不充分,所以设计高精度测温电路来测量燃烧温度很有必要。首先设计了RFI滤波电路,抑制高频噪声对热电偶输出热电势的影响;其次设计了双ADC自适应采集电路,实现档位的快速切换;最后设计了Pt1000测温电路来测量冷端温度,使冷端补偿误差小于0.052℃;提出了等精度最小二乘法拟合校正算法,根据测温精度在测温范围内自动划分等精度区间,提高了测温精度且降低了MCU的工作量。实验结果表明:在0~1200℃范围内,测温精度可达0.6℃。

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℃。

压力信号调理电路探讨

以300kN抗压强度试验机信号调理电路为基础,探讨在压力信号调理电路设计过程中容易忽视或片面理解的电源解耦、失调电压漂移因素、RFI片内整流误差等五个问题,并提出相应对策。

基于FPGA的高精度S型热电偶温度测量系统设计

针对传统的多通道S型热电偶测温系统测量精度低、各通道精度相差较大的问题,提出了一种以FPGA为核心的高精度S型热电偶测温系统。系统以FPGA为核心控制器,采用模块化设计,利用AD590温度传感器对S型热电偶进行冷端补偿。采用多通道采集、单通道调理的设计方法以改善由于元器件差异引起的各通道精度相差较大的情况。同时选用高精度ADC将采集的温度模拟信号转换为数字信号传输到上位机显示,上位机通过查表法准确定位温度值,提高测温精度。经过多次试验验证,该测温系统温度采集精度优于0.2%F.S.。目前该系统已经应用到工程实践中,为多通道S型热电偶测温系统设计提供了有效、可靠的手段。

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℃。