op07 运算放大器
热电偶及其补偿电路的设计
热电偶及其补偿电路的设计 引言 温度是工业生产中重要的物理量, 产品的产量、质量、能耗等都直接与温度有关, 因此, 准确地测量温度具有十分重要的现实意义。测温的方法很多, 例如, 利用水银温度计、有机液体温度计、双金属温度计、液体压力温度计、铂电阻温度计、热敏电阻温度计、热电偶温度计、光学高温计、红外温度计、辐射温度计、比色温度计等等都可实现对温度的测量[1 ] 。其中, 热电偶温度计具有结构简单、测温范围广(低至负180 ℃, 高至1800 ℃) 、耐高温、准确度高、价格便宜、使用方便、适于远距离测量与自动控制等优点。因而, 它在高温测量方面得到较广泛的应用。 1 热电偶的工作原理 热电温度计是由热电偶、补偿导线及测量仪表构成的。其中热电偶是敏感元件, 它由两种不同的导体A 和B 连接在一起, 构成一个闭合回路, 当两个连接点 1 与 2 的温度不同时, 由于热电效应,回路中就会产生零点几到几十毫伏的热电动势, 记为EAB 。接点1 在测量时被置于测场所, 故称为测量端或工作端。接点 2 则要求恒定在某一温度下,称为参考端或自由端, 如图1 所示。 实验证明, 当电极材料选定后, 热电偶的热电动势仅与两个接点的
温度有关, 即 d EAB ( t1 , t2 ) = SAb ×d t , 比例系数SAB 称为热电动势率, 它是热电偶最重要的特征量。当两接点的温度分别为t1 , t2 时, 回路总的热电动势为 式中eAB ( t1 ) 、eAB ( t2 ) 分别为接点的分热电动势。 对于已选定材料的热电偶, 当其自由端温度恒定时, eAB ( t2 ) 为常数, 这样回路总的热电动势仅为工作温度t1 的单值函数。所以, 通过测量热电动势的方法就可以测量工作点的实际温度。 2 热电偶测量温度的使用方法 图 1 中我们把自由端2 画成虚线, 是想说明热电偶在使用时 2 点实际上不是直接相接的。由热电偶的中间金属定律: “在热电偶测温回路中, 串接第三种导体, 只要其两端温度相同, 则热电偶所产生的热电动势与串接的中间金属无关”, 那么, 我们把较短的测量导线和仪表串接在2 点并视其为第三种金属, 就可认为它们不影响热电偶所产生的热电动势即工作温度的测量。 实际使用时, 测量场所与测量仪表往往相距很远, 又因为组成热电偶的材料比较贵重, 所以常加导线来连接。这里有两种使用方法: 第一种, 两根连接导线具有相同的热电性质, 如在一根导线(如常用的紫铜线) 上取下的两段线, 它们的化学成分和物理性质就很相近, 这时, 可根据中间金属定律判断出电偶的热电动势只取决于电偶两端温度t1 ,t2 , 其它环境温度的影响就可忽略。第二, 热电
op07放大器电路图设计
op07的功能介绍：Op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A为±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。 特点： 超低偏移：150μV最大。 低输入偏置电流：1.8nA 。 低失调电压漂移：0.5μV/℃。 超稳定，时间：2μV/month最大 高电源电压范围：±3V至±22V 图1 OP07外型图片 图2 OP07 管脚图 OP07芯片引脚功能说明： 1和8为偏置平衡(调零端)，2为反向输入端，3为正向输入端，4接地，5空脚6为输出，7接电源+ 图3 OP07内部
电路图 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值 Sy mb ol 符号Parameter参数 Value 数值 Unit 单位 VC C Supply Voltage 电源电压±22 V Vid Differential Input Voltage差分输入电 压 ±30 V Vi Input Voltage 输入电压±22 V Top er Operating Temperature 工作温度 -40 to +105 ℃ Tst g Storage T emperature 贮藏温度 -65 to +150 ℃ 电气特性 虚拟通道连接= ± 15V ，Tamb = 25 ℃（除非另有说明） Sy mb Parameter 参数及测试条件最小典最 Uni t
热电偶放大电路图
热电偶放大电路图 图3－47是热电偶放大电路。电路中，LTC2053是仪用放大器，它为低功率仪器产品提供了一个极好的平台，例如，电池供电的热电偶放大电路等。由于采用了与开关电容的组合以及零漂移运算放大器的工艺，因此，LTC2053的输入偏移电压最大为10μV，共模抑制比CMRR和电源抑制比PSRR达到116dB。最理想的工作电源采用低电压到llV 的单电源或±5V的双电源，另外，由于消耗电流非常低，典型值为85μpA，因此，应用于电池供电的放大器非常理想。调节R1、RP1和R2可方便对电路增益进行编程。 作为热电偶放大器必须满足一些特殊要求，通常采用的K型热电偶的灵敏度为μ℃，而电路的输出一般要求为lOmV／℃，因此，要选用额定增益为246的精密放大器。另外，热电偶一般容易受到工业环境中电子噪声的影晌，因此，仪用放大器允许输入不同的电压有助于消除由于共模噪声引起的误差。为了避免出故障，采取的保护措施是不能让热电偶无意识地接触到瞬变电源或高电压，但保护措施不能兼顾到精度。LTC2053有满足这些要求的补偿特性，它在任何引脚上都可以承受10mA的故障电流，因此，在不损坏集成芯片的情况下，10kΩ（R4和R5）保护电阻允许承受±100V故障电压。 本模块包括电压式温度传感器TMP35和K型热电偶。其中热电偶的工作原理是根据热端和冷端的温度差而产生电势差。由于实际测量时，冷端的温度往往不是O℃，所以要对热电偶进行温度补偿。热电偶温度补偿公式如下： E(t，0)=E(t，t0)+E(t0，0) 其中，E(t0，0)是实际测量的电动势，t代表热端温度，t0代表冷端温度，0代表O℃。在现场温度测量中，由于热电偶冷端温度一般不为O℃，而是在一定范围内变化着，因此测得的热电势为E(t，t0)。如果要测得真实的被测温度所对应的热电势
基于热电偶的温度测量电路设计
燕山大学 课程设计说明书题目：基于热电偶的温度测量电路设计 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 学号： 学生： 指导教师： 教师职称：
燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：
说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2011年6 月26 日燕山大学课程设计评审意见表
目录 第1章摘要 (2) 第2章引言 (2) 第3章电路结构设计 (2) 3.1 热电偶的工作原理 (2) 3.2 冷端补偿电路设计 (5) 3.3 运算放大器的设计 (6) 第4章参数设计及运算 (8) 4.1 补偿电路的计算 (8) 4.2 运算放大器的计算 (9) 4.3 仿真器仿真图示 (10) 心得体会 (12) 参考文献 (13)
第一章摘要 本文所要设计的是基于运算放大器的具有冷端补偿的热电偶测温。 所要设计包括三部分，热电偶，冷端补偿，运算放大器。热电偶选用的为K型热电偶，补偿采用是桥式补偿电路，运算放大器则用的是运放比例较大而输出阻抗比较小的仪器仪表放大器。 第二章引言 在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一，在温度测量中，热点偶的应用极为广泛，它具有结构简单，制作方便，测量围广，精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外，由于热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子，管道的气体或液体的温度及固体的表面温度。热电偶作为一种温度传感器，热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。 第三章电路结构设计 3.1热电偶的工作原理 热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。 热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体（称为热电偶丝材或热电极）组成闭合回路，当接合点两端的温度不同，存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端（也称为测量端），温度较低的一端为自由端（也称为补偿端），自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电
热电偶使用方法
文档说明:MAXIM6675是MAXIM公司推出的具有冷端补偿的单片K型热电偶数字转换器。本文主要介绍了MAX6675的特性和工作原理， 详细阐述了该芯片在铝水平温度测量仪中的应用，给出了与89C51单片机的接口电路和程序设计。 Ｋ型热电偶是工业生产中最常用的温度传感器，具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽等特点。目前，在以Ｋ型热电偶为测温元件的工业测温系统中，热电偶输出的热电势信号必须经过中间转换环节，才能输入基于单片机的嵌入式系统。中间转换环节包括信号放大、冷端补偿、线性化及数字化等几个部分，实际应用中，由于中间环节较多，调试较为困难，系统的抗干扰性能往往也不理想。在铝水平温度测量仪的研制中，我们采用了MAXIM公司新近推出的MAX6675，它是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口的热电偶放大器与数字转换器，可以直接与单片机接口，大大简化系统的设计，保证了温度测量的快速、准确。 1 MAX6675特性 1.1 特性 MAX6675是具有冷端补偿和A/D转换功能的单片集成Ｋ型热电偶变换器，测温范围0℃～1024℃，主要功能特点如下： ·直接将热电偶信号转换为数字信号 ·具有冷端补偿功能 ·简单的SPI串行接口与单片机通讯 ·12位A/D转换器、0.25℃分辨率 ·单一+5V的电源电压 ·热电偶断线检测 ·工作温度范围-20℃～+85℃ 1.2 引脚功能 MAX6675采用SO-8封装形式，有8个引脚，脚1（GND）接地，脚2（T-）接热电偶负极，脚3（T+）接热电偶正极，脚4（VCC）电源端，脚5（SCK）串行时钟输入端，脚6（CS）片选端，使能启动串行数据通讯，脚7（SO）串行数据输出端，脚8（NC）未用。在VCC和GND之间接0.1μF电容。 MAX6675的引脚如图1所示。 1.3 工作原理 MAX6675是一复杂的单片热电偶数字转换器，其内部结构如图2所示。主要包括：低噪声电压放大器A1、电压跟随器A2、冷端温度补偿二极管、基准电压源、12位AD 转换器、SPI串行接口、模拟开关及数字控制器。 其工作原理如下：K型热电偶产生的热电势，经过低噪声电压放大器A1和电压跟随器A2放大、缓冲后，得到热电势信号U1，再经过S4送至ADC。。对于K型热电偶，电压变化率为(41μV/℃)，电压可由如下公式来近似热电偶的特性。 U1=(41μV/℃)×(T-T0) 上式中，U1为热电偶输出电压（mV），T是测量点温度；T0是周围温度。 在将温度电压值转换为相应的温度值之前，对热电偶的冷端温度进行补偿，冷端温度即是MAX6675周围温度与0℃实际参考值之间的差值。通过冷端温度补偿二极管，产生补偿电压U2经S4输入ADC转换器。 U2=(41μV/℃)×T0 在数字控制器的控制下，ADC首先将U1、U2转换成数字量,即获得输出电压U0的数据，该数据就代表测量点的实际温度值T。这就是MAX6675进行冷端温度补偿和测量温度的原理。
热电阻的测温电路
Pt100热电阻的测温电路 [摘要] 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。 热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。 温度测量系统应用广泛，涉及到各行各业的各个方面，在各种不同的领域中都占有重要的位置。从降低开放成本扩大适用范围、系统运行的稳定性、可靠性出发，设计一种以Pt100铂热电阻为温度信号采集元件的传感器温度测量系统。才测量系统不但可以测量室内的温度，还可以测量液体等的温度，在实际应用中，该系统运行稳定、可靠，电路设计简单实用。 [关键字] 传感器 Pt100热电阻温度测量
目录 1 前言 (4) 1．1 传感器概况 (4) 1．2 设计目的 (7) 2 设计要求 (8) 2．1 设计内容 (8) 2．2 设计要求 (9) 3 原器件清单 (10) 4 Pt100热电阻的测温电路 (11) 4．1 总体电路图 (11) 4．2 工作原理 (11) 5 Pt100热电阻测温电路的原理及实现 (12) 5．1 测温电路的工作原理 (12) 5．2 测温电路的实现 (14) 5．3 测量结果及结果分析 (15) 6 制作过程及注意事项 (16) 6．1 制作过程 (16) 6．2 注意事项 (17) 7 总结 (18) 8 致谢 (19) 参考文献 (20)
OP07功率放大器的应用实践
《基础强化训练》报告 题目：OP07功率放大器 专业班级：电子科学与技术0703班学生姓名：田鑫 指导教师：钟毅 武汉理工大学信息工程学院 2009年07月17日
基础强化训练任务书 学生姓名：田鑫专业班级：电子科学与技术0703班指导教师：钟毅工作单位：武汉理工大学 题目:protel应用实践—OP07功率放大器 ·初始条件：计算机；Microsoft Office Word软件；PROTEL软件 ·要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（自选）。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电路系统。 2、绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb 3、对电路原理图进行仿真，给出仿真结果（如波形*.sdf、数据）并说明是否达到设计意图。 ·时间安排： 1、2009年7月13日集中，作基础强化训练具体实施计划与报告格式的要求说明；学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。 2、2009年7月14日，电路设计与分析。 3、2009年7月15日至2009年7月16日，相关电路原理图和PCB版图的绘制。 4、2009年7月17日，上交基础强化训练成果及报告，进行答辩。 答疑地点：鉴主13楼电子科学与技术实验室。
指导教师签名： 年月日系主任（或责任教师）签名： 年月日
摘要 (1) ABSTRACT (2) 1绪论 (3) 1.1Protel99SE简介 (3) 1.2PROTEL99SE系统组成 (3) 1.3PROTEL99SE功能特性 (4) 2设计内容及要求 (4) 2软件的选择 (4) 2.1设计目的及主要任务 (4) 2.1.1设计目的 (4) 2.1.2设计任务及主要技术指标 (5) 2.2设计要求 (5) 3OP07介绍 (5) 4OP07功放电路图 (7) 5OP07功放PCB板绘制 (10) 6OP07电路仿真 (13) 7心得与体会 (15) 8主要参考文献 (16)
仪表放大器的设计说明
目录 一、绪言 (7) 二、电路设计 (8) 设计要求 (8) 设计方案 (8) 1、电路原理 (8) 2、主要器件选择 (9) 3、电路仿真 (10) 三、电路焊接 (13) 四、电路调试 (14) 1、仪表放大电路的调试 (14) 2、误差分析 (15) 五、心得体会 (18) 六、参考文献 (19)
绪言 智能仪表仪器通过传感器输入的信号，一般都具有“小”信号的特征：信号幅度很小(毫伏甚至微伏量级)，且常常伴随有较大的噪声。对于这样的信号，电路处理的第一步通常是采用仪表放大器先将小信号放大。放大的最主要目的不是增益，而是提高电路的信噪比；同时仪表放大器电路能够分辨的输入信号越小越好，动态围越宽越好。仪表放大器电路性能的优劣直接影响到智能仪表仪器能够检测的输入信号围。本文从仪表放大器电路的结构、原理出发，设计出仪表放大器电路实现方案，通过分析，为以后进行电子电路实验提供一定的参考。 在同组成员帅威、智越的共同努力下，大家集思广益，深入探讨了实验过程中可能出现的各种问题，然后分工负责个部分的工作，我和帅威负责前期的电路设计和器件的采购，后期的焊接由智越完成，最后的调试由我们三个人共同完成。本报告在做实验以及其他同学提出的富有建设性意见的基础上由我编写，报告中难免会有不足或疏漏之处，还望大家指正为谢！
第一章电路设计 一、设计要求 1、电路放大倍数>3000倍 2、输入电阻>3000kΩ 3、输出电阻＜300Ω 二、设计方案 1、电路原理 仪表放大器电路的典型结构如图1所示。它主要由两级差分放大器电路构成。其中，运放A1，A2为同相差分输入方式，同相输入可以大幅度提高电路的输入阻抗，减小电路对微弱输入信号的衰减；差分输入可以使电路只对差模信号放大，而对共模输入信号只起跟随作用，使得送到后级的差模信号与共模信号的幅值之比(即共模抑制比CMRR)得到提高。这样在以运放A3为核心部件组成的差分放大电路中，在CMRR要求不变情况下，可明显降低对电阻R3和R4，RF和R5的精度匹配要求，从而使仪表放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。在R1=R2，R3=R4，Rf=R5的条件下，图1电路的增益为：G=(1+2R1／Rg)(Rf／R3)。由公式可见，电路增益的调节可以通过改变Rg阻值实现。
op07放大器电路图设计
莈螃莃莈虿肁膆op07的功能介绍：Op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A为±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。 袃膅薈蒁膁螄蒈特点： 蚃蚈罿莀薆蚈膀超低偏移：150μV最大。 低输入偏置电流：1.8nA 。 低失调电压漂移：0.5μV/℃。 超稳定，时间：2μV/month最大 高电源电压范围：±3V至±22V 袈螀薀肃螈螇肂图1 OP07外型图片 芈蚀袅羈蕿节蒄图2 OP07 管脚图 膄蒃膇莁蒂芆肇OP07芯片引脚功能说明： 1和8为偏置平衡(调零端)，2为反向输入端，3为正向输入端，4接地，5空脚6为输出，7接电源+
芅芇衿薂袄膇肀图3 OP07内部电路图 蒇蚀螁蚆莇蚈莄ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值 芈羁膃薇 葿蒃螂 Sy mb ol 符号肁羅螆芁蚃薄蚇Parameter参数 薃袆蝿袃莆螆肀 Value 数值 Unit 单位 VC C Supply Voltage 电源电压±22 V Vid Differential Input Voltage差分输入电 压 ±30 V Vi Input Voltage 输入电压±22 V Top er Operating Temperature 工作温度 -40 to +105 ℃ Tst g Storage T emperature 贮藏温度 -65 to +150 ℃ 电气特性
热电偶测温原理图20110412
热电偶测温控制显示系统 指导书 项目成员: 周海云
刘叶 李勇 项目班级：工业控制091班 项目指导老师：陈勇宏老师 2011年4月28日 目录 第一章：实验的目的及原理 1.1 实验目的 (01) 1.2 实验原理 (01) 1.3 实验计划 (01) 第二章：实验重要元件介绍 2.1 热电偶原理及应用 (02) 2.1.1 热电偶简 (02) 2.1.2 热电偶测温原理 (02) 2.1.3 有关热电偶测温的基本原则 (03) 2.1.4 常用热电偶 (04) 2.2 ICL7107 A/D数模转换器 (04) 2.2.1 ICL7107 的简介 (04) 2.2.2 辨认引脚 (04) 2.2.3 牢记关键点的电压 (05) 2.2.4 注意芯片 (05) 2.2.5 注意接地引脚 (06) 2.3 LM324 运算放大器 (06)
2.3.1 LM324 的简介 (06) 2.3.2 LM324 引脚图 (06) 第三章：热电偶测温系统的调试 3.1 调试的方法 (07) 3.2 注意事项 (07) 3.3 实验数据 (07) 3.3.1 温度上升时的数据 (07) 3.3.2 问的下降时的数据 (08) 实训总结 (09) 附录 (10) 第一章 实验的目的及原理 1.1 实验目的 1）了解热电偶测温的原理、方法及应用，注意事项。 2）了解热电偶测温系统的焊接方法及注意事项。 3）了解热电偶测温系统的调试方法及注意事项。 4）了解一些A/D转换芯片（ICL7107、DH7107GP、ICL7106、DH7106）。 1.2 实验原理 由热电偶热电效应产生的电流经电路处理转变成电压信号，并经过二级放大，放大至正比与温度的电压，送至ICL7107 31#脚，最后由数码管显示热电偶测量到的温度值。
热电偶放大电路图
热电偶放大电路图 2010年05月21日星期五 22:24 图3－47是热电偶放大电路。电路中，LTC2053是仪用放大器，它为低功率仪器产品提供了一个极好的平台，例如，电池供电的热电偶放大电路等。由于采用了与开关电容的组合以及零漂移运算放大器的工艺，因此，LTC2053的输入偏移电压最大为10μV，共模抑制比CMRR和电源抑制比PSRR达到116dB。最理想的工作电源采用低电压2.7V到llV的单电源或±5V的双电源，另外，由于消耗电流非常低，典型值为85μpA，因此，应用于电池供电的放大器非常理想。调节R1、RP1和R2可方便对电路增益进行编程。 作为热电偶放大器必须满足一些特殊要求，通常采用的K型热电偶的灵敏度为40.6μ℃，而电路的输出一般要求为lOmV／℃，因此，要选用额定增益为246的精密放大器。另外，热电偶一般容易受到工业环境中电子噪声的影晌，因此，仪用放大器允许输入不同的电压有助于消除由于共模噪声引起的误差。为了避免出故障，采取的保护措施是不能让热电偶无意识地接触到瞬变电源或高电压，但保护措施不能兼顾到精度。LTC2053有满足这些要求的补偿特性，它在任何引脚上都可以承受10mA的故障电流，因此，在不损坏集成芯片的情况下，10kΩ（R4和R5）保护电阻允许承受±100V故障电压。 电路中LTC1025对热电偶进行温度补偿，确保在各种环境条件下温度的测量精度，并要靠近热电偶的节点安装，以便对温度进行最佳的跟踪。LTC1025对不同的环境温度输出相应的电压，输出灵敏度为10mV／℃，因此，0℃时输出电压为lOmV，室温（25℃）时输出250mV。测量探头温度相应的电压是补偿电压和被放大的热电偶电压之和，补偿电路的输出端与LTC2053的REF（5脚）输入端连接的所有这一切都要加上这两种电压。对于这种电路结构，考虑的仅是校正的电压必需能供出或吸收反馈电阻中电流。由于，LTC1025只供出电流，因此，可采用缓冲器LTC2050驱动REF，LTC2050是一种零漂移的运算放大器。采用单电源的缺点是，对于有效的输出探头和放大器单元的温度都必须超过0℃。若需要对负温度进行调节的话，可采用简单的充电泵变换器，例如LTC1046构成负电源。 在常规的线性电源应用中，只要所有热电偶都连接上而LTC1025进行热跟踪，可以采用单个LTCl025和缓冲放大器去修正LTC2053热电偶放大器的不同通道。由于LTC2053工作于采样的输入信号，因此，感兴趣的频率一般低于几百Hz，这样，在反馈电路中增设0.1μF电容C1就可以加速放大器的响应。接在热电偶输入网络的电容C2和C3有助于吸收射频干扰及抑制在热电偶探头出现的采样干扰。接在热电偶中的电阻R6～R9提供高阻抗偏置，这样在探头无电压降的情况下使其抗干扰性达到最大。短的热电偶使共模信号最小，探头节点可以接地。5.1V的稳压管VD1构成电源保护电路，即防止电源出现过电压以及6V电池的极性接反，R3是限流电阻。
protel+课程设计—OP07功率放大器
课程设计任务书 学生姓名： \ 专业班级：\ 指导教师：工作单位： \ ·题目: protel 应用实践—OP07功率放大器 ·初始条件：Protel99se ·要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图*.sch（自选）。可以涉及模拟、数字、高频、单片机、或者一个具有完备功能的电路系统。 2、绘制相应电路原理图的双面印刷版图*.pcb 3、对电路原理图进行仿真，给出仿真结果（如波形*.sdf、数据）并说明是否达到设计意图。 ·时间安排： 于1—15周在本人电脑上完成，16周星期一老师检查。 ·说明： 1、每个同学必须完成以上3个任务（不是任选）； 2、电路图的规模、复杂度：规模越大、越复杂，分数越高；制图结果的美观性、可读性：制图越美观、可读性越好，分数越高； 3、实习报告的质量：报告要写得条理清楚、图文并茂，体现制图和仿真分析（包括必要的计算）的过程；
4、仿真提倡对所绘制的原理图*.sch进行全面仿真，如果不能做到全面仿真成功，则要说明原因，但要完成局部电路的仿真； 5、电路选择不可过分简单，元件种类（包括电源和信号源）少于5种，或者元件个数少于10个将导致不及格。 指导教师签名： 年月日 系主任（或责任教师）签名： 年月日
Protel应用实践 --OP07功率放大器 目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 1 设计目的 (3) 2 软件的选择 (4) 3 OP07介绍 (6) 4 OP07功放电路图 (8) 5 OP07功放PCB板绘制 (12) 6 OP07电路仿真 (16) 7 收获、体会及建议 (19) 8主要参考文献资料 (20)
LM321,LM308热电偶应用电路(温度检测电路)
LM321,LM308热电偶应用电路(温度检测电路) [收藏] 上传者：dolphin浏览次数:2226 分享到：0 关键词：LM321LM308热电偶应用温度检测 现在，温度传感器全部使用了铂测温电阻，但在300℃以上时，用热电偶会更方便。 在使用热电偶方面的要点是，镍铬一镍铝热电偶（JIS符号：K）、铜－康铜热电偶（JIS 符号：T）有40μV/℃感应电势，极其微小，以及需要冷接点补偿等两点。图1介绍巧妙地排除了这两点的有趣电路。 这竖际半导体公司的应用电路，前置放大器LM321A利用在补偿电压和补偿漂移之间有明确的相互关联，故意使它产生补偿电压，并取代冷接点补偿器。 图1使用军用级的LM121A和LM108A，但可以分别用LM321A和LM308A替换。 实际上组装了这个电路，并能良好地进行工作。 图1 冷接点补偿方法 图2是使用传统方法的热电偶放大器。冷接点补偿使用二极管的正向电压。这里，使用齐纳二级管。 使用的运算放大器为LM308A，所以有5μV/℃补偿漂移，若周围温度变化8℃则产生1℃的误差，好像不太合适。但是，由二极管的室温保证，只这部分好也不能综合改善。 当然，如果注意选择二级管，而且应当使用补偿漂移更好的运算放大器，图3就是这种情况的电路。
图2 标准冷接点补偿放大器 如果把LM308A和LM321A组合在一起，就可以期待得到0.3μV/℃左右的补偿漂移。若把换算成温度，即使周围温度变动20℃，误差也达不到0.2℃这样的好结果。可是为了实现这个指标，必须注意二极管和端子板的电路做成等温度。 因此，使用T热电偶和K热电偶的电路，不能希望得到图3更好的效果。 图3 用于更精密的用途 不用说，对于冷接点补偿的精度已变成关健问题，所以，一般测量精度不能提高。为此，对于高精密的用途，无论如何也不得不采用铂。
热电偶温度传感器信号调理电路设计与仿真
目录 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景与意义 (1) 1.2 设计目的与要求 (1) 1.2.1 设计目的 (1) 1.2.2 设计要求 (1) 第2章设计原理与内容 (2) 2.1 热电偶的种类及工作原理 (3) 2.1.1热电偶的种类 (3) 2.1.2工作原理分析 (4) 2.2 设计内容 (4) 2.2.1 总体设计 (4) 2.2.2 原理图设计 (5) 2.2.3 可靠性和抗干扰设计 (7) 第3章器件选型与电路仿真 (8) 3.1 器件选型说明 (8) 3.2 电路仿真 (8) 第4章设计心得与体会 (9) 参考文献 (10) 附录1：电路原理图 (11) 附录2：PCB图 (11) 附录3：PCB效果图 (11)
第1章绪论 1.1 课题背景与意义 温度是一个基本的物理量，在工业生产和实验研究中，如机械、食品、化工、电力、石油、等领域，温度常常是表征对象和过程状态的重要参数，温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器。本设计中正是关于温度的测量，采用热电偶温度测量具有很多的好处，它具有结构简单，制作方便，测量范围广，精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。 同时，热电偶作为有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常在日常生活中被应用，如测量炉子，管道内的气体或液体温度及固体的表面温度。热电偶作为一种温度传感器，通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。热电偶可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。 1.2 设计目的与要求 1.2.1 设计目的 (1) 了解常用电子元器件基本知识（电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路）； (2) 了解印刷电路板的设计和制作过程； (3) 掌握电子元器件选型的基本原理和方法； (4) 了解电路焊接的基本知识和掌握电路焊接的基本技巧； (5) 掌握热电偶温度传感器信号调理电路的设计，并利用仿真软件进行电路的调试。 1.2.2 设计要求 选用热电偶温度传感器进行温度测量，要求测温范围100-300℃、精度为0.1℃。设计传感器的信号调理电路，实现以下要求： （1）将传感器输出4.096-12.209mV的信号转换为0-5V直流电压信号； （2）对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； （3）电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； （4）电路的基本工作原理应有一定说明； （5）电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性
简述集成运放的热电偶测温电路
简述集成运放的热电偶测温电路 【摘要】本文介绍了热电偶基本知识，重点简述了K型热电偶测温原理以及利用集成运算放大器构成测温电路的测温实验过程。 【关键词】热电偶;测温;集成运放 1.热电偶简介 热电温度记录仪常以热电偶作为测温元件，它广泛用来测量-200℃-1300℃范围内的温度，特殊情况下，可测至2800 ℃的高温或4K 的低温。它具有结构简单，价格便宜，准确度高，测温范围广等特点。由于热电偶将温度转化成电量进行检测，使温度的测量、控制、以及对温度信号的放大变换都很方便，适用于远距离测量和自动控制。在接触式测温法中，热电温度计的应用最普遍。 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。它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。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。 2.热电偶测温原理 1823年塞贝克（Seebeck）发现，在两种不同的金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中就要产生热电势，称为塞贝克电势。 图1 热电偶原理图 如图1所示，两种不同材料的导体A和B，一端温度为T0，另外一端温度为T（设T>T0），这时在这个回路中将产生一个与温度T 、T0以及导体材料性质相关的电势EAB（T，T0），显然可以利用这个热电效应来测量温度。在测量技术中，把由两种不同材料构成的上述热电变换元件称为热电偶。A、B导体称为热电极，两个接点，一个为热端（T），又称为测量端;另一个为冷端（T0）又称为参比端。 热电偶的热电势EAB（T，T0）是由帕尔贴电势（接触电势）和汤姆逊电势（温差电势）合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。而温差电势是由
热电偶传感器测量电路设计
太原理工大学现代科技学院《传感器原理与应用》课程设计 设计名称热电偶传感器测量电路设计 专业班级 学号 姓名 同组人 设计日期2015年1月
太原理工大学现代科技学院 课程设计任务书 注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订） 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
基于K型热电偶传感器测量电路设计 摘要 热电偶是一种热电型的温度传感器，它将温度信号转换成电势(mV)信号，配以测量信号的仪表或变换器，便可以实现温度的测量和温度信号的转换热。电偶是接触法测温常用的传感器之一。自1821年塞贝克发现热电效应起，热电偶的发展已经历了一个多世纪，据统计，在此期间曾有300余种热电偶问世，但应用较广的热电偶仅有四、五十种，国际电工委员会(IEC)对其中被国际公认、性能优良和产量最大的七种制定标准，即IEC584--1和684—2中所规定的。S分度号 (铂铑一铂)；B分度号（铂铑一铂铑 )；K分度号( 镍铬一镍硅)；T分度号（铜一康铜)；E分度号(镍铬一康铜);J分度号(铁一康铜);R分度号(铂铑一铂) 等热电偶。 利用K型热电偶传感器测量电路设计测量电路由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0～500℃对应的输出电压为0～5V；另一路是-100～0℃对应的输出电压为-1～0V。 关键词:热电偶温度传感器,热电偶测温,集成温度传感器。
测控 K型热电偶传感器测量电路设计
总目录第一部分：任务书 第二部分：课程设计报告 第三部分：焊接电路图 第四部分：工厂实习报
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I2C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。
op放大器电路图设计
o p放大器电路图设计集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
op07的功能介绍：Op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A为±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。 特点： 超低偏移：150μV最大。 低输入偏置电流：1.8nA。 低失调电压漂移：0.5μV/℃。 超稳定，时间：2μV/month最大 高电源电压范围：±3V至±22V 图1OP07外型图片 图2OP07管脚图 OP07芯片功能说明： 1和8为偏置平衡(调零端)，2为反向输入端，3为正向输入端，4接地，5空脚6为输出，7接电源+ 图3OP07内部电路图 ABSOLUTEMAXIMUMRATINGS最大额定值 Sym bol 符号Parameter参数 Value数 值 Unit单 位 VCC SupplyVoltage电源电压±22V Vid DifferentialInputVoltage差分输入电压±30V Vi InputVoltage输入电压±22V Top er OperatingTemperature工作温度 - 40to+10 ℃
5 Tst g StorageTemperature贮藏温度 - 65to+15 ℃ 电气特性 虚拟通道连接=±15V，Tamb=25℃（除非另有说明）Sym bol 符号Parameter参数及测试条件最小 典 型 最 大 Uni t单 位 Vio InputOffsetVoltage输入失调电压 0℃≤Tamb≤+70℃ - 60 1 5 2 5 μV LongTermInputOffsetVoltageStability- (note1)长期输入偏置电压的稳定性 - 0. 4 2 μV /Mo DVi o InputOffsetVoltageDrift输入失调电压 漂移 - 0. 5 1 . 8 μV /℃ Iio InputOffsetCurrent输入失调电流 0℃≤Tamb≤+70℃ - 0. 8 6 8 nA DIi o InputOffsetCurrentDrift输入失调电流 漂移 -15 5 pA/ ℃ Iib InputBiasCurrent输入偏置电流 0℃≤Tamb≤+70℃ - 1. 8 7 9 nA DIi b InputBiasCurrentDrift输入偏置电流漂 移 -15 5 pA/ ℃
单片K型热电偶放大与数字转换器MAX6675解读
单片K型热电偶放大与数字转换器MAX6675 摘要：MAX6675是Maxim公司推出的具有冷端补偿的单片K型热电偶放大器与数字转换器。文中介绍器件的特点、工作原理及接口时序，并给出与单片机的接口电路及温度读取、转换程序。 关键词：热电偶放大器冷端补偿数字输出 热电偶作为一种主要的测温元件，具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽、测温精度高等特点。但是将热电偶应用在基于单片机的嵌入式系统领域时，却存在着以下几方面的问题。①非线性：热电偶输出热电势与温度之间的关系为非线性关系，因此在应用时必须进行线性化处理。②冷补偿：热电偶输出的热电势为冷端保持为0℃时与测量端的电势差值，而在实际应用中冷端的温度是随着环境温度而变化的，故需进行冷端补偿。③数字化输出：与嵌入式系统接口必然要采用数字化输出及数字化接口，而作为模拟小信号测温元件的热电偶显然法直接满足这个要求。因此，若将热电偶应用于嵌入式系统时，须进行复杂的信号放大、A/D转换、查表线性线、温度补偿及数字化输出接口等软硬件设计。如果能将上述的功能集成到一个集成电路芯片中，即采用单芯片来完成信号放大、冷端补偿、线性化及数字化输出功能，则将大大简化热电偶在嵌入式领域的应用设计。 Maxim公司新近推出的MAX6675即是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口的热电偶放大器与数字转换器。 1 性能特点 MAX6675的主要特性如下：
①简单的SPI串行口温度值输出； ②0℃～+1024℃的测温范围； ③12位0.25℃的分辨率； ④片内冷端补偿； ⑤高阻抗差动输入； ⑥热电偶断线检测； ⑦单一+5V的电源电压； ⑧低功耗特性； ⑨工作温度范围-20℃～+85℃；
热电偶信号放大模块使用说明
热电偶信号放大模块使用说明 一、测试方法： 1. 在CN1的1脚接5V ，2脚接地，3脚和4脚短接 2. 用万用表测试LM358的1脚输出端，应该在0.48V 左右 3. 1脚输出电压在0.4V 左右都正常 4. 如果不对，测试CN1的5脚，看是否在0.5V 左右 二、原理分析 VDD:+5V CON6 R9 VSS:GND V1+:GND:U1A 构成了一个同相加法运算放大电路，它可以解决：当运放单电源供电时，输入很小幅值信号时，输出非线性的问题，例如：当要对K 分度热电偶的信号进行放大时，这个电路就比较适合 （电路板上R3实际焊接为2.7K ）， 右图是零点直偏置输出电压=0.481V 。即接入热电偶，冷热端均在室温下时，测LM358的1脚输出电压 电路分析，通过虚短可得， V1O = (R4+R8)/R4*( (R1/ (R1+R2) )*Uv1+ (R2/ (R1+R2) )*Vref ) 代入电路中的参数，Vref=0.481V 解之得： V1O=100 Uv1+0.481 即对输入信号放大100倍，直流偏置为0.481V 例如：V1+输入1mV ，输出V1O=0.001*100+0.481=0.581V 三、实验数据
实验器材： 热电偶信号放大模块、三位半数字万用表、K分度热电偶、K分度热电偶测温表、数显温度表、电烙铁实验原理： 使用K分度热电偶测量电烙铁升温过程，用K分度热电偶测温表显示电烙表的温度值，三位半数字万用表测试对应的电压值，数显温度表测试当前室温（冷端温度）。通过查K分度表，就可以验证热电偶信号放大模块的性能参数。 1.电烙铁升温到43度时，测得的经过运处放大器LM358后，1脚输出电压为538mV。数显温 度表测试当前冷端温度为32度 数据分析： 方法1：从电势方向推温度（这是用单片机来测试温度，编程时用的） 1)当前测得的电压为：538mV，放大电路零点直偏置输出电压481mV,放大100倍 2)即：热电偶温差对应的实际输出电势为：(538-481)/100=57mV/100=0.57mV 3)查K分度表：0.57mV电势对应的温差为：14到15度之间，取中间值，14.5度 4)当前冷端温度为32度，即，热端的温度为：32+14.5=46.5度 5)K分度热电偶测温表显示：43度， 6)两者偏差为：46.5-43=3.5度 方法2：从温度方向推电势 1)当前热电偶冷热端温度差为：43-32=11度 2)查K分度表：11度温差对应电势0.437mV 3)0.437mV经放大100倍后为：43.7mV 4)放大电路零点直偏置输出电压481mV 5)即,运放电路理想输出为：43.7+481=524.7 mV 6)但，运放电路实际输出为：538mV 7)两者偏差为：538-524.7=13.3mV 8)这个偏差是放大了100倍的，实际为0.133mV 9)查表可知，0.133mV对应温差约为3.5度左右 2.电烙铁升温到51度时，测得输出电压为569mV，当前冷端温度为32度 3.电烙铁升温到56度时，测得输出电