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电路示例
本章旨在举例说明热电堆温度信号测量电路。示例与所用热敏电阻（NTC或镍）分开。
热电堆输出信号处理
运算放大器用作具有移位虚拟地（“偏移电压”）的非反相放大器。即使传感器输出电压为负，也需要此附加电压来保持输出电压为正。由于热电堆的输出电压非常低（μV至mV），应根据以下参数仔细选择运算放大器：
低失调电压，低失调电压漂移
低泄漏电流，低泄漏电流漂移
低噪音
注：
此图仅显示基本功能。
这不是一个现成的电路图！
图5:TP放大电路的基本功能
热敏电阻
一个简单的分压器用于测量传感器的温度。由于NTC上的高电阻（100kΩ），测量电流引起的自热对测量精度没有合理的影响。
图6:NTC电路的基本功能
镍电阻式温度检测器（Ni1000）
附加运算放大器用作差分放大器，以实现热敏电阻输出信号的高动态范围。电阻器的选择取决于发生的环境温度和预期的输出电压范围。
图7:Ni RTD电路的基本功能
热电堆传感器
申请说明
TE CONNECTIVITY SENSORS///热电堆传感器10/2018第7页
基准传感器校准
必须校准参考传感器，以达到足够的整体测量精度。无论参考传感器的选择如何，校准过程都以相同的方式进行。
根据所需的性能和参考传感器的公差，需要在一个、两个或三个环境温度下进行校准。这可以在浴缸中进行。
校准前参考传感器测量
在固定校准温度（即25°C）下测量NTC电阻（或其电阻上的电压降）。校准参数根据其参考曲线确定。𝑅𝑇𝑥=𝑅25⋅𝑒𝛽⋅(1.𝑇𝑥−1.𝑇25)
图8：校准前的NTC曲线
图9：校准后的NTC曲线
热电堆测量温度的标定
热电堆输出信号的校准可在以下过程步骤中进行：
在高温设定点测量热电堆电压，以确定热电堆灵敏度。
在低温设定点测量热电堆电压，以确定由电子和信号处理链引起的偏移电压。根据精度要求，可以跳过此步骤。
热电堆电压超温参考曲线必须与测量值相匹配。
测量温度的计算
本章简要介绍了利用热电堆计算物体（测量）温度的算法。
重点是描述
与环境温度变化有关的热电堆特性的基本事实
创建“校准和温度补偿传感器”的必要步骤，包括校准本身和可在微控制器中实现的对象温度计算算法
𝑉𝑇𝑃=𝑠⋅𝜀𝑜𝑏𝑗⋅ 𝑇𝑜𝑏𝑗4.−𝛿−𝑇𝑠𝑒𝑛4.−𝛿
热电堆传感器
申请说明
TE CONNECTIVITY SENSORS///热电堆传感器10/2018第8页
命名法
总磷
热电堆
托比
物体温度
曾
传感器温度
TSEN，参考
校准时参考传感器温度
三角洲T
δT=TSEN-TSEN，参考
VTP公司
热电堆电压
特森
热电堆灵敏度温度系数
斯孔夫
灵敏度换算系数
VTP，校正
用SCONV校正热电堆电压
沃夫
偏移量，即参考曲线（存储在LUT中）和实际VTP（TSEN）之间的电压距离
VOFFS，TC公司
TCF校正的VOFFS（偏移量）
TCF公司
TC系数，即TCF=1+δT×TCSENS
VTP，参考
TSEN处的计算热电堆电压，参考
VTP，参考，TC
经TCF校正的VTP、REF
逻辑单元
查表
表4：术语
热电堆特性
右图显示了典型的热电堆输出电压（在本例中为5μm截止滤波器）与物体和环境温度的关系。
在环境温度变化的情况下，有两个重要的影响需要注意：
热电堆探测红外线辐射。这种辐射是传入（来自物体）和传出（来自传感器本身）辐射之间的差别。因此，热电堆的输出电压是
A.如果物体温度>传感器温度，则VTP>0
B如果物体温度<传感器温度，则VTP<0
2.随着环境温度的升高，灵敏度降低。由于材料特性（热电偶材料、薄膜材料）的灵敏度-Vo |
