K型热电偶传感器课程设计报告
热电偶传感器实训报告
一、实训目的1. 了解热电偶传感器的原理和结构；2. 掌握热电偶传感器的应用和特点；3. 学会热电偶传感器的使用方法和注意事项；4. 提高实际操作能力，为以后的工作和学习打下基础。
二、实训内容1. 热电偶传感器原理及结构；2. 热电偶传感器应用及特点；3. 热电偶传感器的使用方法和注意事项；4. 热电偶传感器实验操作。
三、实训过程1. 热电偶传感器原理及结构（1）原理热电偶传感器是利用两种不同金属导体组成闭合回路，当回路中存在温差时，回路中会产生热电动势，热电动势与温差成正比。
通过测量热电动势，可以确定温度。
（2）结构热电偶传感器主要由热电极、绝缘材料、保护套管和接线端子组成。
热电极是热电偶的核心部分，由两种不同金属导体组成；绝缘材料用于隔离热电极，防止热量损失；保护套管用于保护热电极，防止外界环境对传感器的影响；接线端子用于连接电路。
2. 热电偶传感器应用及特点（1）应用热电偶传感器广泛应用于工业、农业、医疗、科研等领域，如：工业炉温测量、环境温度监测、热处理工艺控制、医疗器械等。
（2）特点1. 测量范围宽：热电偶传感器的测量范围可从-200℃至+2600℃，满足不同场合的需求；2. 精度高：热电偶传感器的精度可达±0.5℃，满足高精度测量要求；3. 响应速度快：热电偶传感器的响应时间一般在几秒到几十秒之间，满足实时测量要求；4. 抗干扰能力强：热电偶传感器具有良好的抗干扰性能，适用于恶劣环境。
3. 热电偶传感器的使用方法和注意事项（1）使用方法1. 选择合适的热电偶类型：根据测量温度范围和精度要求选择合适的热电偶类型；2. 连接热电偶传感器：将热电偶传感器与显示仪表或控制系统连接，确保连接牢固；3. 校准热电偶传感器：根据实际测量环境，对热电偶传感器进行校准，确保测量精度；4. 测量温度：将热电偶传感器放置于测量点，读取温度值。
（2）注意事项1. 避免热电偶传感器受到机械冲击和振动；2. 避免热电偶传感器受到腐蚀性介质的影响；3. 避免热电偶传感器长期暴露在高温度、高湿度环境下；4. 定期检查热电偶传感器的接线是否牢固，确保测量准确。
测控K型热电偶传感器测量电路设计
测控K型热电偶传感器测量电路设计K型热电偶传感器是一种常用的温度测量传感器。
它由两种不同金属（通常是镍铬合金和铜镍合金）的导线连接而成，当被测物体的温度发生变化时，金属之间会产生温差，从而产生微弱的电压信号。
本文将介绍K型热电偶传感器测量电路的设计原理和步骤。
1.测量电路的基本原理K型热电偶传感器的电压信号范围一般在-50mV～50mV之间，因此在测量电路中需要用到放大器对信号进行放大。
同时，由于信号范围较小，对信号的放大倍数要求较高，所以选择合适的放大器非常重要。
2.选择放大器在选择放大器时，需要考虑其增益范围和输入电压范围。
对于K型热电偶传感器的信号放大，一般选择差分放大器。
差分放大器有两个输入端和一个输出端，能够将输入信号的差值放大至输出端。
3.放大电路设计在放大电路的设计中，需要确定放大倍数。
一般情况下，放大倍数为1000左右，这样可以保证足够的信噪比，并使得测量结果更精确。
同时，为了保证放大器的线性范围，需要选择合适的电源电压以及放大器的工作点。
4.滤波电路设计由于测量环境中可能存在一些噪声信号，为了提高测量精度，通常需要加入滤波电路。
滤波电路可以滤除高频噪声信号，使得传感器的输出信号更加稳定。
选择合适的滤波器类型和参数对滤波效果至关重要。
5.校准电路设计由于传感器存在一定的误差，需要进行校准来提高测量精度。
校准可以通过与标准温度源对比，测量不同温度下的热电势，调整测量电路的放大倍数以及消除偏差。
以上是K型热电偶传感器测量电路设计的基本原理和步骤。
根据实际要求，可以根据芯片手册和相关数据手册选择适合的放大器和滤波器，进行具体的电路设计。
同时，在电路设计的过程中需要考虑信号的放大倍数、灵敏度、工作频率范围以及其他相关参数，以保证测量结果的准确性和稳定性。
k型热电偶实验报告
k型热电偶实验报告K型热电偶实验报告摘要：本实验通过使用K型热电偶测量不同温度下的电压值，验证了热电偶的工作原理和温度测量的准确性。
实验结果表明，K型热电偶可以准确地测量不同温度下的电压值，为工业生产和科研实验提供了可靠的温度测量手段。
引言：热电偶是一种常用的温度测量仪器，其工作原理是利用不同金属之间的热电效应来测量温度。
K型热电偶是其中一种常用的热电偶类型，具有较广的测量范围和较高的测量精度。
本实验旨在通过测量K型热电偶在不同温度下的电压值，验证其温度测量的准确性。
实验方法：首先，我们准备了K型热电偶和数字温度计，并将K型热电偶的两端连接到数字温度计上。
然后，我们将K型热电偶依次放入不同温度的水中，记录下每个温度下的电压值。
最后，我们将实验数据整理并进行分析。
实验结果：经过实验测量和数据分析，我们得到了不同温度下K型热电偶的电压值。
实验结果表明，K型热电偶可以准确地测量不同温度下的电压值，并且具有较高的测量精度。
这为工业生产和科研实验提供了可靠的温度测量手段。
讨论：本实验结果验证了K型热电偶的工作原理和温度测量的准确性。
在实际应用中，K型热电偶可以广泛用于各种温度测量场合，如化工生产、电力设备、实验室科研等领域。
同时，我们也发现在实验过程中，K型热电偶的测量精度受到外界环境和测量装置的影响，需要在实际应用中加以注意和调整。
结论：通过本实验，我们验证了K型热电偶在不同温度下的电压测量值，证明了其具有较高的温度测量精度和可靠性。
K型热电偶在工业生产和科研实验中具有重要的应用价值，可以为温度测量提供可靠的技术支持。
同时，我们也认识到在实际应用中需要注意外界环境和测量装置对测量精度的影响，保证温度测量结果的准确性和可靠性。
热电偶传感器应用设计报告
热电偶传感器应用设计报告1.设计题目：热电偶测温性能2.设计要求：要求利用热电偶传感器测量50℃~100℃之间温度。
3.热电偶传感器的原理：当两种不同的金属组成回路，产生的二个接点有温度差，会产生热电势，这就是热电效应。
温度高的接点就是工作端，将其置于被测温度场配以相应电路就可间接测得被测温度值。
4.设计所需元器件：热电偶、K型、E型、加热源、温度控制仪、数显单元。
5.设计的测量电路图：图16.调试过程及结果分析：1、将K型热电偶插入到主控板上用于温度设定。
2、将E型热电偶插入温度传感器实验模板上标有热电偶符号的a、b孔上，热电偶自由端连线中带红色套管或红色斜线的一条为正端。
将a、b端与R5、R6相接。
3、设定温度值t＝50℃。
将R5、R6短路接地，接入±15V电源，打开主控箱电源开关调节R W3使U O2为零（见上图），将U O2与数显表单元上的U i相接。
调R W3使数显表显示零位，主控箱上电压波段开关拨到2V档。
4、去掉R5、R6短路接线，将a、b端与放大器R5、R6相接，调R W2，将信号放大到比分度值大10倍的毫伏值。
5、在50℃到100℃之间设定Δt＝5℃。
读出数显表头输出电势与温度值，并记入下表7.思考题：1. 通过温度传感器的三个实验你对各类温度传感器的使用范围有何认识？答：热电阻：铂电阻测温范围-200℃~+850℃铜电阻测温范围-50℃~+150℃。
热电偶-50℃~+1600℃，配用特殊材料热电极，可是范围扩大-180℃~+2800℃2.能否用集成温度传器将设计一个测－50℃－＋50℃的数字温度计？答：能。
集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于－50℃－＋150℃之间温度测量，温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时，晶体管的基极――发射极电压与温度成线性关系。
为克服温敏晶体管U b电压生产时的离散性、均采用了特殊的差分电路。
k型热电偶实验报告
k型热电偶实验报告K型热电偶实验报告引言：热电偶是一种常用的温度测量仪器，其原理是基于热电效应。
本次实验旨在通过对K型热电偶的实际应用，验证其测温准确性和可靠性。
一、实验原理热电偶是由两种不同金属导线组成的热电偶材料，两端焊接在一起形成一个闭合回路。
当热电偶的两个焊点温度不同时，由于两种金属的导电性差异，会产生热电势差。
根据热电效应原理，热电势差与温度之间存在一定的线性关系。
根据国际标准，K型热电偶适用于测量高温范围内的温度。
二、实验仪器与设备1. K型热电偶：由铬铝合金和镍铝合金组成。
2. 数字温度计：用于测量热电偶的热电势差。
3. 热电偶连接线：用于将热电偶与数字温度计连接。
三、实验步骤1. 将热电偶的两个焊点分别与数字温度计的两个接口连接。
2. 将热电偶的焊点1放入常温水中，焊点2放入加热水中，确保焊点2温度高于焊点1。
3. 打开数字温度计，记录热电偶的热电势差。
4. 将焊点2的温度逐渐提高，每隔一段时间记录一次热电势差。
5. 当焊点2温度达到一定值后，逆向改变焊点1和焊点2的位置，重复步骤3和4。
6. 根据记录的热电势差和温度数据，绘制热电势差-温度曲线。
四、实验结果与分析通过实验测量得到的热电势差-温度曲线如下图所示：【插入曲线图】从曲线可以看出，热电势差与温度之间存在线性关系。
当温度升高时，热电势差也随之增加。
这符合热电效应的基本原理。
根据实验数据，我们可以计算出热电偶的灵敏度。
灵敏度是指单位温度变化引起的热电势差的变化量。
通过计算实验数据中两个焊点温度的差值与对应的热电势差的比值，可以得到热电偶的灵敏度。
实验中我们还可以观察到热电偶的响应时间。
当焊点2温度发生变化时，热电偶的热电势差并不会立即发生变化，而是有一定的延迟。
这是由于热电偶的热传导特性所致。
五、实验误差与改进在实验过程中，由于热电偶和数字温度计的精度限制，以及外界环境的影响，可能会导致实验结果存在一定误差。
为了减小误差，我们可以采取以下改进措施：1. 使用更高精度的数字温度计，提高测量精度。
k型热电偶实验报告
k型热电偶实验报告k型热电偶是一种测量温度的装置，它是一种常用的测温仪器，可以实时监测温度，可以用于各种场合，尤其在工业上。
这种装置基于热电效应，其原理是，当一段热电偶受到不同温度的热能，两端电极会产生不同的电势，从而输出电流和电压，从而读取准确的温度。
原理k型热电偶的工作原理是依靠双热电偶，其中一个热电偶是活跃的，另一个热电偶是参照的，他们之间的电势差会变化，从而与温度成正比。
当温度增加时，活跃的热电偶电势会增加，而参照的热电偶电势不变，因此，两个热电偶之间的电势差随温度的变化而变化，实现了温度的自动检测。
特性K型热电偶具有高精度、低成本、可靠性强、发热和排热优良等特点，在室温至热室温度范围（-200℃～1300℃）内都能正确测量。
由于热电器具有很高的热电致动率，热电偶的精度可以达到±1℃。
此外，由于这种装置只有两个连接端口，可以实现电缆的集中布线，易于安装和维护。
应用领域K型热电偶已广泛应用于化工、制药、冶金、机械、航空航天等行业，特别是在高温下，可用于在工艺流程中温度控制，如加热炉、蒸汽炉、热压力、高压加热设备、热油器、蒸汽加热水器、蒸馏分离器、液体氮冷凝等场合。
此外，K型热电偶也可以用于探测流体的温度以及设备的温度，广泛应用于各行各业，有效提高了生产效率。
实验实验的硬件设备包括电源、K型热电偶、温度计、多功能仪表和信号连接件等。
实验开始前，要将K型热电偶连接到电源，将信号连接件连接到K型热电偶，并将K型热电偶插头插入多功能仪表。
接着，使用温度计将K型热电偶与温控仪表按照线路接好，在多功能仪表上设定恒温，并将温度调节到要测量的温度，然后将K型热电偶置于测试温度范围内，实验开始。
测试结果通过K型热电偶实验，我们发现，随着热量的传递，热电偶的电势差随温度的变化而变化，其输出的数据也随温度的变化而变化，符合热电效应的基本原理，说明K型热电偶功能正常。
结论本次K型热电偶实验表明，该装置符合原理，可以有效检测温度，具有高精度、低成本、可靠性强、发热和排热优良等特点，可以广泛应用于各行各业。
k型热电偶实验报告结论
k型热电偶实验报告结论
K型热电偶是常用的测量温度的传感器，它基本上是由一根金属部分和一根热敏电阻组成，可以测量温度从极低到极高范围内的温度。
K型热电偶实验是常见的实验，它可以提供量化的温度测量数据供工程设计与分析。
本实验室对K型热电偶进行了实验，以研究其对不同温度的变化时的反应。
实验采用一个双环K型热电偶，以不同的温度控制仪模拟各种温度。
结果显示，在不同温度范围内，K型热电偶的响应变化呈现出明显的线性变化趋势。
由于K型热电偶的热敏电阻表现出近似线性的性能，因而在温度测量和控制方面有着更广泛的应用。
此外，K型热电偶还具有良好的稳定性，因此可以用于长期测量温度，且无需经常校准。
总之，实验室经过实验得出结论，K型热电偶具有线性、稳定、可靠、长期可用等特点，可以广泛应用于温度测量和控制。
此外，K
型热电偶还可以考虑到所有温度范围内的材料的线性改变，不受温度的变化影响，从而大大提高了温度测量的准确性和准确度。
K型热电偶实验表明，它可以被广泛应用于实际工程中，用于测量和控制各种温度范围内的物料和环境。
在精确测量温度变化时，K
型热电偶可以提供准确而可靠的结果。
在调节和控制热装置的过程中，K型热电偶也可以提供及时准确的数据，从而做出有效的修正和调整。
综上所述，本实验室的实验结果表明，K型热电偶具有良好的温度测量性能，表现出稳定的线性性能，可以很好地应用于温度测量和
控制，为工程应用提供有效数据。
K型热电偶温度特性实验报告
图 1（a）
图 1（b）
两种不同导体或半导体的组合被称为热电偶。
当回路断开时，在断开处 a，b 之间便有一电动势 ET，其极性和量值与回路中的热电势一致，见图 19-1
（b），并规定在冷端，当电流由 A 流向 B 时，称 A 为正极，B 为负极。实验表明，当 ET 较小时，热电势 ET
与温度差（T-T0）成正比，即
ET=SAB（T-T0）
（1）
SAB 为塞贝克系数，又称为热电势率，它是热电偶的最重要的特征量，其符号和大小取决于热电极材
料 的相对特性。
热电偶的基本定律：
1． 按图 3 先接好“差动放大器”和“电压放大器”，将“电压放大器”的输出接至 V/F 表（选择 V， 200mV）。
2． 打开“直流电源”开关，短接“差动放大器”的输入端，增益调节电位器都处于中间位置，调节 调零电位器，使 V/F 表显示为零。
3． 拿掉短路线，按图 3 接好所有连线。
图 3 热电偶测温接线图
4． 调节“2~20V 直流稳压电源”为 5V，将“2~20V 直流稳压电源”输出接入“加热器”电源输入端， 加热源温度慢慢上升。
5． 将水银温度计放至“加热器”表面（加热器已固定在平行梁的下悬臂梁背面）。 6． 用水银温度计测量加热源表面温度。观察 V/F 表电压示数随温度的变化情况。 五、实验报告 在热电偶测温原理中，其冷端要置于冰水混合物中以保持零摄氏度状态，给具体应用带来很大不便。 试设计一种方案实现热电偶的冷端补偿。
K 型热电偶温度特性实验报告
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扬州大学能源与动力工程学院课程设计报告题目：基于K型热电偶传感器测量电路设计课程：传感器与测控电路课程实习专业：测控技术与仪器班级：测控0802*名：**学号：*********总目录第一部分：任务书第二部分：课程设计报告第三部分：设计电路图第一部分任务书《传感器与测控电路课程实习》课程设计任务书课题：基于K型热电偶传感器测量电路设计一个电子产品的设计、制作过程所涉及的知识面很广；加上电子技术的发展异常迅速，新的电子器件的功能在不断提升，新的设计方法不断发展，新的工艺手段层出不穷，它们对传统的设计、制作方法提出了新的挑战。
但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说，了解并实践一下传感器选择与测控电路的设计、制作的基本过程是很有必要的。
由于所涉及的知识面很广，相应的具体内容请参考本文中提示的《传感器原理及应用》，《测控电路》，《模拟电子技术基础实验与课程设计》，《电子技术实验》等书的有关章节。
一、基于K型热电偶传感器测量电路设计简介K型热电偶的电极材料是镍铬—镍硅，其精度等级为0.75级时，温度为0~1200℃，其测量温度误差为±0.75%。
采用恰当的线性化处理后，可将精度提高到±0.1%~±0.2%。
具有零点补偿功能。
二、基于K型热电偶传感器测量电路设计的工作原理本课题中测量电路组成框图如下所示：测量电路由K型热电偶传感器，零点补偿和放大电路，乘法运算电路，反相放大器1，反相加法器1和反相加法器2，反相放大器2等主电路组成；电路能够实现零点补偿和非线性校正功能。
输出分为两路：一路是0～600℃对应的输出电压为0～6V；另一路是600～1200℃对应的输出电压为6～12V。
三、设计目的1、掌握传感器选择的一般设计方法；2、掌握模拟ＩＣ器件的应用；3、掌握测量电路的设计方法；4、培养综合应用所学知识来指导实践的能力。
四、设计要求及技术指标1、设计、组装、调试；2、温度测量范围：0～1200℃；3、使用环境温度范围：0～85℃；4、输出电压：0～600℃为0～6V；5、测温误差：≤±0.5％；6、具有温度补偿功能；7、具有非线性补偿功能。
五、设计所用仪器及器件1．直流稳压电源2．双踪示波器3．万用表4．运放AD648，AD595，AD5385．电阻、电容若干6．K型热电偶传感器7．万能电路板8．电烙铁等六、日程安排1．布置任务、查阅资料，方案设计；（2天）根据设计要求，查阅参考资料，进行方案设计及可行性论证，确定设计方案，画出电路图。
2．上机用EDA软件对设计电路进行模拟仿真调试；（2天）要求在虚拟仪器上观测到正确的波形并达到规定的技术指标。
3．电路的装配及调试；（3天）在万能板上对电路进行装配调试，使其全面达到规定的技术指标，最终通过验收。
4．总结撰写课程设计报告。
（1天）七、课程设计报告内容：总结设计过程，写出设计报告，设计报告具体内容要求如下：1．课程设计的目和设计的任务2．课程设计的要求及技术指标3．总方案的确定并画出原理框图。
4．各组成单元电路设计，及电路的原理、工作特性(结合设计图写)5．总原理图，工作原理、工作特性（结合框图及电路图讲解）。
6．电路安装、调试步骤及方法，调试中遇到的问题，及分析解决方法。
7．实验结果分析，改进意见及收获。
8．体会。
八、电子电路设计的一般方法：1．仔细分析产品的功能要求，利用互连网、图书、杂志查阅资料，从中提取相关和最有价值的信息、方法。
（1）设计总体方案。
（2）设计单元电路、选择传感器、测量电路元器件、根据需要调整总体方案（3）计算电路（元件）参数。
（4）绘制总体电路初稿（5）上机在EDB（或EDA）电路实验仿真。
（6）绘制总体电路。
2．明确电路图设计的基本要求进行电路设计。
并上机在EDB（或EDA）上进行电路实验仿真，电路图设计已有不少的计算机辅助设计软件，利用这些软件可显著减轻了人工绘图的压力，电路实验仿真大大减少人工重复劳动，并可帮助工程技术人员调整电路的整体布局，减少电路不同部分的相互干扰等等。
3．掌握常用元器件的识别和测试。
电子元器件种类繁多，并且不断有新的功能、性能更好的元器件出现。
需要通过互连网、图书、杂志查阅它们的识别和测试方法。
对于常用元器件，不少手册有所介绍。
4、熟练使用仪表，了解电路调试的基本方法。
通过排除电路故障，提高电路性能的过程，巩固理论知识,提高解决实际问题的能力。
5、独立撰写课程设计报告。
第二部分课程设计报告目录1课题简介 (1)1.1基于K型热电偶传感器测量电路设计简介 (1)1.2 K型热电偶概述 (1)1.3 K型热电偶特点 (1)1.4 K型热电偶分度表 (2)2设计的目的及任务 (3)2.1 课程设计的目的 (3)2.2 课程设计的任务 (3)2.3 课程设计的技术指标 (3)3电路设计总方案及原理框图 (4)3.1 电路设计原理框图 (4)3.2 电路设计方案设计 (4)4 各部分电路设计 (9)4.1 反相放大器 (9)4.2 反相加法器 (9)4.3 零点补偿及放大电路 (10)4.4非线性校正电路 (10)4.5 总电路图 (12)5电路的安装与调试 (13)5.1 电路的安装与调试 (13)5.2 调试中遇到的问题及解决的方法 (13)5.3调试中遇到的问题及解决的方法 (13)6电路的实验结果 (14)7 实验总结 (15)8 仪器仪表明细清单 (16)参考文献 (17)1.课题简介1.1 基于K型热电偶传感器测量电路设计简介K型热电偶的电极材料是镍铬—镍硅，其精度等级为0.75级时，温度为0~1200℃，其测量温度误差为±0.75%。
采用恰当的线性化处理后，可将精度提高到±0.1%~±0.2%。
具有零点补偿功能。
1.2 K型热电偶概述K型热电偶作为一种温度传感器，K型热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。
K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。
K型热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。
镍铬-偶(K型热电偶)是目前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。
K型热电偶丝直径一般为1.2~4.0mm。
正极（KP）的名义化学成分为：Ni：Cr=92：12，负极（KN）的名义化学成分为：Ni：Si=99：3，其使用温度为-200~1300℃。
K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中。
广泛为用户所采用。
K型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性或还原，氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛。
1.3 K型热电偶特点1.3.1检出(测)元件热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
必须配二次仪表，其优点是：①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。
③构造简单，使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。
1.3.2 根据温度测量范围及精度，选用相应分度号的热电偶、使用温度在1300~1800℃，要求精度又比较高时，一般选用B型热电偶；要求精度不高，气氛又允许可用钨铼热电偶，高于1800℃一般选用钨铼热电偶；使用温度在1000~1300℃要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶；在1000℃以下一般用K型热电偶和N型热电偶，低于400℃一般用E型热电偶；250℃下以及负温测量一般用T型电偶，在低温时T型热电偶稳定而且精度高。
1.4 K型热电偶分度表温度单位：℃电压单位：（mV)参考温度点：0℃(冰点)ITS-90国际温度标准(JIS C 1602-1995,ASTM E230-1996,IEC 584-1-1995)2.设计的目的及任务2.1 课程设计的目的2.1.1 掌握传感器选择的一般设计方法2.1.2 掌握模拟IC器件的应用2.1.3 掌握测量电路的设计方法2.1.4 培养综合应用所学知识来指导实践的能力2.2 课程设计的任务设计基于K型热电偶传感器的测量电路2.3 课程设计的技术指标2.3.1 设计、组装、调试2.3.2 温度测量范围：0～1200℃2.3.3 使用环境温度范围：0～85℃2.3.4 输出电压：0～600℃为0～6V2.3.5 测温误差：≤±0.5％2.3.6 具有温度补偿功能2.3.7 具有非线性补偿功能3．电路设计总方案及原理框图3.1 电路设计原理框图本课题中测量电路组成框图如下所示：测量电路由K 型热电偶传感器，零点补偿和放大电路，乘法运算电路，反相放大器1，反相加法器1和反相加法器2，反相放大器2等主电路组成；电路能够实现零点补偿和非线性校正功能。
输出分为两路：一路是0～600℃对应的输出电压为0～6V ；另一路是600～1200℃对应的输出电压为6～12V 。
3.2 电路设计方案设计3.2.1方案一零点补偿、放大和非线性校正电路见图3-1。
由图可见，它由热电偶的零点补偿、放大和非线性校正两部分组成。
(1)零点补偿及放大电路 该电路由美国模拟器件公司新近生产的K 型热电偶专用集成芯片AD595组成。
热电偶或通过补偿导线插入CN 插座的+IN 和－IN 即可。
由AD595完成零点补偿和放大任务，其输出与输入的关系为：V o =249.952V i式中，V i 是热电偶的输出热电动势。
此外，AD595还具有热电偶断偶报警功能。
热电偶断线时，由12脚输出报警信号，晶体管VT 导通，发光二极管点燃。
(2)非线性校正电路 热电偶的热电动势V i 与温度t 不成线性关系，可用下式表示：V i =a 0+a 1t+a 2t 2+…+a n t n (3-1)式中，a 0为零点输出；a 1为灵敏度；a 2，a 3，…，a n 为非线性项系数。
a 0，a 1，a 2，a 3，…，a n 可由最小二乘法或计算机程序求出。
K 型热电偶的高阶多项式(3-1)，经计算可用下式表示：0~600℃ 62(11.4 1.009534 5.50610)o a a V V V -=-+-⨯ (3-2) 600~1200℃ 62(745.20.77280813.13510)o a a V V V -=++⨯ (3-3)非线性校正的关键是如何通过电路的运算实现式(3-2)和式(3-3)。
它可由平方器和加法器来完成。
由图3-1可见，AD538AD 组成了乘除器，它有三个输入端子V x 、V y 和V z ，且能完成下列运算：mz o y x V V V V ⎛⎫= ⎪⎝⎭(3-4)式中，m=0.2~5，可通过不同接线取得不同的m 值。