Практическая реализация.

Всем хороша данная схема, но комплектующие не дешевы, а заявленная точность не всегда нужна в большинстве случаев. Самое распространенная задача, это измерять температуру до 400 ^о С с точностью +/- 1-2 ^оС. Под эту задачу и была разработана простая и дешевая схема.

Не используется опорный стабилизатор, Применен более дешевый и распространенный ОУ LM358. Напряжение питания 5В, поэтому максимально можно измерить реально 375 оС. Относительно большой температурный дрейф ОУ определяет ошибку измерения, не более 2 оС. Для увеличения помехоустойчивости по переменному току применен конденсатор С1. Резистором R12 можно корректировать коэф усиления в зависимости от применяемой термопары. В диапазоне до 400 оС многие типы термопар достаточно линейны, поэтому появляется возможность применения любой подходящей термопары. Хорошие результаты получаются с термопарами от цифровых мультиметров. Так как микросхема LM358 содержит два ОУ, то удобно реализовать на одной микросхеме двухканальный вариант.

Особенности при изготовлении.

Термокомпенсационный диод желательно разместить снизу печатной платы, так чтобы его корпус был как можно физически был ближе к разъему. Хорошо применить термопасту. Резисторы можно применить как SMD типа, так и обычные 0,125 Вт. Я обычно применяю последовательно соединенные резисторы стандартного ряда.

2,74К=2,7К+39

53,6=27+27

3,95К=3,9К+51

Калибровка

В домашних условиях калибровка проще всего сделать по двум точкам 0 и 100 градусов. Термопара погружается в талую воду, выставляется показания 0 градусов R6. Термопара погружается в кипящую воду, выставляется показания 100 градусов R12. Еще раз проверить 0 и 100, при необходимости подкорректировать. Можно проверить температуру тела 36,6 градусов.

Однокристальный усилитель сигнала термопары с компенсатором холодного спая

Свойства

Предназначен для подключения к термопарам типа J(AD594) или типа K(AD595). Может использоваться с термопарами типа Т. Выходное напряжение при низком выходном сопротивлении: 10 мВ/°С. Встроенный компенсатор точки плавления льда. Широкий интервал напряжений питания: +5В и до ±15В. Низкая мощность: <1 мВт в обычных условиях. Сигнализация разрыва термопары. Лазерная калибровка до точности 1°С. Режим установки операции. Встроенная операция с термометром по Цельсию. Дифференциальный вход высокого сопротивления. 

Описание продукта

AD594/AD595 – это совершенный измерительный усилитель и компенсатор холодного спая термопары на монолитной микросхеме. Он сравнивает эталон точки плавления льда с предварительно калиброванным усилителем, чтобы получить выходной сигнал высокого уровня (10 мВ/°С) непосредственно из сигнала термопары. Расположение ножек микросхемы позволяет использовать ее как линейный усилитель-компенсатор или как контроллер с переключаемым выходным сигналом, используя встроенный или удаленный контроль установки. Может использоваться непосредственно для усиления собственного компенсированного напряжения, таким образом превращая его в автономный преобразователь в градусы Цельсия с выходом низкого сопротивления. AD594/AD595 включает в себя сигнализацию разрыва термопары, которая срабатывает, если на одном или обоих концах термопары разрывается цепь. Выход сигнализации выполнен в универсальной форме, которая включает в себя управление TTL. AD594/AD595 может питаться напряжением одной полярности (+5В) и напряжением обоих полярностей при необходимости измерения температуры ниже 0°С. Чтобы минимизировать саморазогрев, разгруженный AD594/AD595 обычно потребляет питание 160 мкА, но он также может потреблять ±5 мА в нагруженном состоянии. AD594 настроен лазером, чтобы соответствовать характеристикам термопары типа J (железо-константан), а AD595 настроен лазером для выходов типа К (хромель-алюмель). Температурные преобразователи напряжения и резисторы переменного сопротивления находятся в комплекте так, чтобы настройка цепи на тип термопары проводилась путем добавления двух или трех резисторов. Эти устройства также позволяют провести более точную настройку при использовании термопар и термометров. AD594/AD595 бывают двух видов С и А; версии имеют точность калибровки ±1°С и ±3°С соответственно. Оба разработаны для использования в температурном интервале от 0°С до +50°С и имеют по 14 ножек, герметически упакованных и легко паяемых припоем DIP.