利用電壓基準補償熱電偶冷端

本文討論了如何利用一個帶結溫引腳的精密電壓基準(MAX873)偏置各種熱電偶的參考點。帶有TEMP輸出的電壓基準芯片(如下圖所示)可用于補償普通熱電偶的參考點(冷端)。

該電路利用電壓基準IC輸出的TEMP和VOUT電壓補償熱電偶的冷端

熱電偶由兩種不同的金屬連接而成，由于塞貝克效應，會產生一個預知的隨溫度變化的輸出電壓：

在 實際測試中，電壓表連接構成了第二個熱電偶(冷端)，電壓表測得的電壓反映了熱電偶溫度(測試點)與冷端溫度之差，因此，必須保證冷端溫度是已知的，例如：將冷端置入冰槽中，或施加一個補償電壓使環境溫度變化時冷端保持0°C。冰槽的穩定性能夠保證0°C時輸出0V，但在多數情況下，這種要求是不切實際的。

IC1的輸出基準電壓( V _OUT )為2.5V，TEMP端輸出電壓與溫度成正比，25°C時測得的TEMP輸出電壓為608mV，溫度系數(TCV _TEMP )為2mV/°C。調節R1使V1等于熱電偶的塞貝克系數，調節R2使V2等于V1在0°C時的輸出電壓(對于J型熱電偶，R1 = 5360Ω，R2 = 1180Ω)。

為保證測試精度，IC應與冷端有較好的導熱通路，所有電阻的溫度系數至少為±5ppm/°C；通過調整電位器使(V1 - V2)等于已知環境溫度下的熱電偶輸出電壓，可以對系統進行校準。