简易外设的热电偶测量仪解决方案

发布时间：2015-10-30 阅读量：1153 来源: 我爱方案网作者:

【导读】本方案是基于ADI的ADuCM360设计而成的热电偶测量仪，在精密热电偶温度监控应用中使用ADuCM360精密模拟微控制器。方案为热电偶测量提供了完整的解决方案，所需外部器件极少，并且可针对高达28V的环路电压采用环路供电。

图示1-基于ADI的ADuCM360的热电偶测量仪示意图

热电偶是根据热电效应测量温度的传感器，是温度测量仪表中常用的测温组件。它的测温范围宽，性能比拟稳定，而且丈量精度高、范围大，从-40℃到+1600℃均可连续测温。由于热电偶对温度变化反响灵活，它的热响应时间也很快。总体而言，它具有性能牢靠，机械强度好，运用寿命长，装置方便等优点。

本方案是基于ADI的ADuCM360设计而成的热电偶测量仪，在精密热电偶温度监控应用中使用ADuCM360精密模拟微控制器，采用电路使用的是T型（铜-康铜）热电偶，可采集温度范围为-200℃至+350℃，且可控制此温度范围所对应的输出电流范围是4mA至20mA。

图示2-基于ADI的ADuCM360的热电偶测量仪解决方案系统框架图

功能描述

① 信号测量：使用热电偶（T型铜-康铜）作为前端测量物理量-温度，并铂电阻作为冷结补偿以提高温度的精度；
② 数据显示：将采集到的现场温度在LCM上显示相应的数值，并可通过按键进行摄氏温度和华氏温度的切换；
③ 调制和发射：ADuCM360内部12位DAC可控制BC548输出温度对应的电流，同时可与AD5700进行简单的HART通讯。

重要特征

① 测量精度高：本方案在精密热电偶温度监控中使用ADuCM360精密模拟微控制器，ADuCM360集成双通道24位Σ-Δ型模数转换器，24位Σ-Δ型模数转换器使得前端模拟采集精度高；
② 测量范围广：本方案中ADuCM360连接到一个T型热电偶和一个100Ω铂电阻温度监测器（RTD），RTD用于冷结补偿。低功耗Cortex-M3内核将ADC的读数转换为实际温度值，支持的T型温度范围为-200℃至+350℃，此温度所对应的输出电流范围为 4~20mA；
③ 外围电路少：本方案所需外部组件少，并且可针对高达 28V的环路电压采用环路供电。

图示3-基于ADI的ADuCM360的热电偶测量仪解决方案照片

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