थर्मोकपल सेंसर तापमान माप प्रणाली के डिजाइन और अनुप्रयोग पर

एक विशिष्ट तापमान मापने वाले तत्व के रूप में, थर्मोकपल सेंसर को व्यापक रूप से . का उपयोग किया गया है
निम्नलिखित एक एकल चिप माइक्रो कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित एक विशिष्ट तापमान माप प्रणाली है, जिसमें तीन भाग होते हैं: (1) माप एम्पलीफायर सर्किट; (2) ए/डी रूपांतरण सर्किट; (3) डिस्प्ले सर्किट . यह व्यापक रूप से तापमान माप और तापमान नियंत्रण प्रणालियों में बिजली संयंत्रों और रासायनिक संयंत्रों में उपयोग किया जाता है .
1. हार्डवेयर डिज़ाइन
(1) थर्मोकपल तापमान सेंसर
यह प्रणाली निकेल-क्रोमियम-निकेल-सिलिकॉन थर्मोकेल . का उपयोग करती है। मापा तापमान रेंज 0-655 डिग्री . है। कोल्ड एंड मुआवजा मुआवजा पुल विधि को अपनाता है . असंतुलित पुल द्वारा उत्पन्न होने वाली क्षमता का उपयोग किया जाता है। थर्मोकपल . असंतुलित पुल में रेसिस्टर्स आर 1, आर 2, आर 3 (मैंगनीज कॉपर वायर वाइंडिंग), आरसीयू (कॉपर वायर वाइनिंग) और एक ब्रिज वोल्टेज रेगुलेटर के चार ब्रिज हथियार होते हैं, जो थर्मोकपल सर्किट में श्रृंखला में जुड़े होते हैं। R 1= r 2= r {3=1 {{.} पुल बिजली की आपूर्ति वोल्टेज 4V है, एक वोल्टेज-स्थिर बिजली की आपूर्ति द्वारा संचालित .}}}}}}}}}} { . इस समय, पुल के चार पुल आर्म प्रतिरोध R 1= r 2= r 3= rcu हैं, और A और B . पर कोई आउटपुट नहीं होता है, जब ठंडा अंत तापमान 20 डिग्री से विचलन करता है, तो यह राइज, rc, rc, ठंड के अंत का तापमान बढ़ने के साथ घटता है . UAB थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता में कमी के बराबर है, और थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता पर UAB के सुपरइम्ड होने के बाद आउटपुट क्षमता अपरिवर्तित रहती है, जिससे कोल्ड एंड क्षतिपूर्ति के स्वचालित पूर्णता को प्राप्त होता है .}
(२) मापन एम्पलीफायर सर्किट
वास्तविक सर्किट में, थर्मोकपल से सिग्नल आउटपुट कुछ दसियों मिलीवोल्ट से अधिक नहीं है (<30mV), and contains common-mode interference such as power frequency, static electricity and magnetic coupling. To amplify this kind of circuit, the amplifier circuit needs to have a high common-mode rejection ratio, high gain, low noise and high input impedance. Therefore, a measurement amplifier circuit is suitable. The measurement amplifier is also called a data amplifier, instrument amplifier and bridge amplifier. It has a high input impedance and is easy to match with various signal sources. Its input offset voltage, input offset current and input bias current are small, and the temperature drift is small. Due to the small time temperature drift, the measurement amplifier has good stability. The measurement amplifier is composed of three op amps, and the differential input terminals R1 and R2 are connected to the in-phase terminals of A1 and A2 respectively. The input impedance is very high, a symmetrical circuit structure is used, and the measured signal is directly added to the input terminal, thereby ensuring a strong ability to suppress common-mode signals. A3 is actually a differential follower, and its gain is approximately 1. The gain of the measuring amplifier is: AV=V0/(V2-V1), AV=Rf/R(1+(Rf1+Rf2)/RW). In this circuit, as long as the performance of op amps A1 and A2 is symmetrical (mainly referring to input impedance and voltage gain), their drift will be greatly reduced. They have high input impedance and common mode rejection ratio, are very sensitive to tiny differential mode voltage, and are suitable for measuring signals transmitted over long distances. Therefore, they are very easy to use with sensors with tiny outputs. RW is an external resistor used to adjust the gain, and a multi-turn potentiometer is used here.
वास्तविक सर्किट में, A1 और A2 लो-ड्रिफ्ट, हाई-सटीक ओपी amp op -07 चिप्स का उपयोग करते हैं, जिनके इनपुट ऑफसेट वोल्टेज तापमान बहाव vios और इनपुट ऑफसेट वर्तमान तापमान बहाव iios बहुत छोटे हैं . op -07 व्यापक रूप से स्थिर एकीकरण में उपयोग किया जाता है, सटीक जोड़, तुलनात्मक पहचान और कमजोर संकेतों के सटीक प्रवर्धन . op -07 को दोहरी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, और ऑपरेटिंग तापमान रेंज 0-70 डिग्री . का उपयोग किया जाता है। समायोजन {. A3 741 चिप का उपयोग करता है, जिसके लिए दोहरी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, और बिजली की आपूर्ति रेंज ± (3-18) v . है। विशिष्ट बिजली की आपूर्ति ± 15V है, जो आमतौर पर ± 5V. के बराबर या उसके बराबर होना चाहिए। आवश्यक .
(3) ए/डी (एनालॉग-टू-डिजिटल) रूपांतरण सर्किट
माप एम्पलीफायर द्वारा प्रवर्धित वोल्टेज सिग्नल में 0-5 v} v . की एक वोल्टेज रेंज होती है, यह सिग्नल एक एनालॉग सिग्नल है और कंप्यूटर द्वारा स्वीकार नहीं किया जा सकता है, इसलिए वास्तविक सर्किट में . का चयन किया जाना चाहिए, ICL7109 CHIP, ICL7109 CHIP, ICL7109 CHIP है। लो-ड्रिफ्ट, कम-लागत वाली दोहरी-इंटीग्रल 12- बिट ए/डी कनवर्टर . चूंकि वर्तमान {12- बिट क्रमिक सन्निकटन ए/डी कनवर्टर अपेक्षाकृत महंगा है, सस्ता दोहरी-इंटग्राल {{15} विभिन्न सेंसर संकेतों के लिए उच्च-सटीक माप प्रणाली जैसे वजन, मापने के दबाव, और मापने के तापमान .
थर्मोकपल सेंसर तापमान माप प्रणाली के उपरोक्त विश्लेषण के माध्यम से, मुझे आशा है कि यह सभी के काम और अध्ययन के लिए मददगार होगा .