1： 簡介 　　在現(xiàn)代化的工業(yè)現(xiàn)場,常用熱電偶測試高溫, 測試結果送至主控機或者由數(shù)字顯示設備顯示出來； 本文介紹采用纮康科技HY11P12實現(xiàn)熱電偶測溫及顯示解決方案。 　　2：熱電偶測溫原理說明 　　2.1 引言 　　熱電偶是工程應用廣泛的溫度傳感器之一，它具有構造簡單，使用方便。準確度，熱慣性及復現(xiàn)性好，溫度測量范圍寬等優(yōu)點，適用于信號的遠傳，自動記錄和集中控制，在溫度測量占有重要的地位。 　　其優(yōu)點是有三： 　　一、 測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 　　二、 測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶 到-269℃（如金鐵鎳鉻）， 可達+2800℃（如鎢-錸）。 　　三、 構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制。 　　2.2：熱電偶原理 　　熱電偶的測溫原理基于熱電效應。其是將兩種不同材料的導體 A 和 B 串接成一個閉合回路，當兩個接點 1 和 2 的溫 度不同時，如果 T ＞ T 0 （如上圖 2-1熱電效應）， 在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢， 在回路中產(chǎn)生一定大小的電流，此種現(xiàn)象稱為 熱電效應 。 　　圖2-1 　　熱電動勢記為 EAB ，導體 A 、 B 稱為熱電極。接點 1 通常是焊接在一起的， 測量時將它置于測溫場所感受被測溫度，故稱為測量端（或工作端，熱 端）。接點 2 要求溫度恒定，稱為參考端（或冷端）。 　　2.3 測量及冷端補償原理 　　在實際的測量系統(tǒng)中，冷端不可能恒定，因此測量是我們需要測量冷端溫度，來補償熱熱端溫度； 　　因此在實際測量計算公式： 　　實際溫度=熱端熱電勢對應溫度值 + 冷端溫度 　　所以在測量系統(tǒng)中我們需要用熱電偶熱電勢，及冷端的溫度，在通過上面的計算公式計算測我們實際的測量溫度； 　　3: 系統(tǒng)架構及原理說明 　　HYCON HY11P 系列集成高精度σ-δ ADC單片機,內(nèi)置 溫度傳感器；同時通過信號轉置器，可進行短路或者交叉測量； 　　3.1：測量網(wǎng)絡圖 　　圖1：測量網(wǎng)絡圖 　　3.2:ADC 網(wǎng)絡設置 　　叁考電壓： 熱電耦信號輸入： 　　VR+： VDDA S+： AIN0 　　VR-： VSS S-： AIN1 　　3.3:測量原理及計算 　　3.3.1遠端的測量 　　ADC輸入信號采用交叉量測的方式以扣除OFFSET，計算公式如下： 　　Vin=VADC2+VADOffset……(1) 　　-(Vin)=VADC1+VADOffset……(2) 　　Vin=[(1)-(2)]/2=[VADC2-VADC1]/2 　　（備注：通過交叉測量可以減小信號線的OFFSET） 　　3.3.2：冷端的測量 　　冷端主要是測量采用內(nèi)部TPS來測量冷端的溫度，其量測方式如下： 　　TPS 計算方式： 　　3.4:校正及其計算 　　DEMO采用兩點校正，在校正過程中確保冷端的環(huán)境溫度兩點都是一樣的。校正點的ADC為：VIN50，VIN250，以50°，250°為校正點為例： 　　250°= GAIN*VIN250+{ ( / TPSGAIN)-289}……………….(1) 　　50°= GAIN*VIN50+ {( / TPSGAIN)-289}…………………(2) 　　(備注：GAIN 為熱電偶測溫度校正系數(shù)，VIN250為250C校正點對應ADC 輸出內(nèi)碼，VIN50為50C校正點對應ADC 輸出內(nèi)碼, TPGAIN 為內(nèi)部TPS斜率常數(shù)) 　　聯(lián)立解方程式（1），（2）求出GAIN 　　把GAIN帶入(1),計算出目前環(huán)境溫度TEMP； 　　把環(huán)境溫度帶代入（3）求出TPS的斜率： 　　TPSGAIN=/(289+TEMP)……………………………………………(3) 　　實際測量溫度=GAIN* VIN + {( / TPSGAIN) -289} 　?。▊渥ⅲ篤IN為熱電偶輸入信號ADC值） 　　3.5:電路圖 　　4： 芯片規(guī)格 　　4.1：操作環(huán)境 　　芯片數(shù)字電壓：2.2V to 3.6V@±0.1V 　　芯片模擬電壓：2.4Vto 3.6V@±0.1V 　　芯片操作電流：(VDDA not Load) 　　800uA@ ADC、no buffer 　　350uA@Analog off 　　休眠電流：0.8uA 　　操作溫度范圍：–40°C to +85°C 　　4.2：模擬SD18 　　分辨率/RMS noise 　　15 bit Noise-Free/100nV @ 8Hz、Gain=128、ACM=1.2V 　　18 bit Noise-Free/1.6uV @ 8Hz、Gain=1、ACM=1.2V 　　4.3：輸入訊號 　　測量訊號：熱電偶輸入且冷端采用芯片內(nèi)置TPS溫度傳感器 　　本文引用地址： 　　5：結論 　　此應用解決方案采用HY11P12完成熱電偶測溫系統(tǒng)，具有以下特點： 　　? 電路簡單，且具有高精度，低溫漂系數(shù); 　　? 使用內(nèi)建的TPS 溫度傳感器可簡單的實現(xiàn)冷端; 　　6：參考數(shù)據(jù) 　　1：HY11P12 Datasheet: 　　2：User’s Guide:

　　測試儀器儀表的選擇很重要，能夠正確有效的選擇測試儀器儀表，對于提高我們對測試儀器儀表的利用率有很大影響。那么，究竟選擇測試儀器儀表的指標有哪些呢？下面我們以示波器為例來做介紹。 　　提到數(shù)字示波器，很多用戶可能都知道它的一些傳統(tǒng)指標，比如帶寬，采樣率，存儲深度等等，在選型的時候根據(jù)指標比數(shù)大小，以為數(shù)大的就比數(shù)小的好其實不然!要想真正了解數(shù)字示波器，就必須深入洞察隱藏在標稱的指標背后產(chǎn)品的真正性能和質(zhì)量，就像有不少消費者在選購數(shù)碼相機的時候往往很在意像素數(shù)，其實除了這個數(shù)之外，還有很多(更)重要的指標是需要我們考慮的。 可擴展性、支持的通信標準數(shù)量、測試精度、動態(tài)范圍和解調(diào)帶寬等參數(shù)都很重要。未來的基站可能向雙模和多模演進，很多都已經(jīng)具備多模功能，如GSM和WCDMA雙模，如果儀器支持的通信標準多，那么需采購儀器的品種和數(shù)量就大大減少。另外，隨著3G、LTE等技術的出現(xiàn)，對測試儀器儀表提出了更高的要求，高測試精度、大動態(tài)范圍和大解調(diào)帶寬的儀器就更加受到青睞。移動通信技術發(fā)展很快，目前中國還沒有大量商用3G，而LTE，作為WCDMA和TD-SCDMA的后續(xù)技術，已經(jīng)快推出原型機了。網(wǎng)絡運營商可能會加快新的技術的引入，這對基站和終端生產(chǎn)廠商確實是挑戰(zhàn)：他們現(xiàn)在購買的測試儀器儀表必須具備很好的擴展性，能方便地升級到未來技術，這樣才能更大限度保護廠商的投資。 　　比如，羅德與施瓦茨公司的信號源、信號分析儀和綜合測試儀都支持幾乎所有的通信標準，并在設計上考慮到了未來幾年的測試需要(常見的需求是解調(diào)帶寬)，對于新的通信標準，一般只需升級軟件就可以實現(xiàn)。 　　另外，示波器的帶寬、采樣率等都是示波器的常見參數(shù)。示波器帶寬由于制造與研發(fā)技術的發(fā)展，使示波器帶寬能夠得到修正和補償。但這些修正和補償未嘗都是好事一樁，有些客戶并不希望這些技術帶入到測試中去，他們更需要原始的測試數(shù)據(jù)，比如雷達實驗。目前泰克在1G～2G全系列示波器家族中，提供純硬件的示波器，示波器帶寬是真實的。泰克的前端技術可以保證將示波器的硬件前置放大器做的足夠好。采樣率是ADC的指標。捕獲率參數(shù)反映的是一個內(nèi)存管理的(是否能夠在保存的信號中找到所需的信號)的概念。泰克采用的是分段式管理，在信號跳變時保存信息。包括Inspector等方法。 　　現(xiàn)在電子工程師更加關心選購的儀器是否能真正解決測試中碰到的實際問題，解決問題才是示波器的真正價值所在，而不是羅列冷冰冰且并無太大實際意義的硬件指標。 　　選擇測試儀器儀表，要綜合以上各種因素來權衡考慮，所以說，對于測試儀器儀表的選擇上，也是有學問的。 　　測試儀器儀表的選擇很重要，能夠正確有效的選擇測試儀器儀表，對于提高我們對測試儀器儀表的利用率有很大影響。那么，究竟選擇測試儀器儀表的指標有哪些呢？下面我們以示波器為例來做介紹。 　　提到數(shù)字示波器，很多用戶可能都知道它的一些傳統(tǒng)指標，比如帶寬，采樣率，存儲深度等等，在選型的時候根據(jù)指標比數(shù)大小，以為數(shù)大的就比數(shù)小的好其實不然!要想真正了解數(shù)字示波器，就必須深入洞察隱藏在標稱的指標背后產(chǎn)品的真正性能和質(zhì)量，就像有不少消費者在選購數(shù)碼相機的時候往往很在意像素數(shù)，其實除了這個數(shù)之外，還有很多(更)重要的指標是需要我們考慮的。 　　可擴展性、支持的通信標準數(shù)量、測試精度、動態(tài)范圍和解調(diào)帶寬等參數(shù)都很重要。未來的基站可能向雙模和多模演進，很多都已經(jīng)具備多模功能，如GSM和WCDMA雙模，如果儀器支持的通信標準多，那么需采購儀器的品種和數(shù)量就大大減少。另外，隨著3G、LTE等技術的出現(xiàn)，對測試儀器儀表提出了更高的要求，高測試精度、大動態(tài)范圍和大解調(diào)帶寬的儀器就更加受到青睞。移動通信技術發(fā)展很快，目前中國還沒有大量商用3G，而LTE，作為WCDMA和TD-SCDMA的后續(xù)技術，已經(jīng)快推出原型機了。網(wǎng)絡運營商可能會加快新的技術的引入，這對基站和終端生產(chǎn)廠商確實是挑戰(zhàn)：他們現(xiàn)在購買的測試儀器儀表必須具備很好的擴展性，能方便地升級到未來技術，這樣才能更大限度保護廠商的投資。 　　比如，羅德與施瓦茨公司的信號源、信號分析儀和綜合測試儀都支持幾乎所有的通信標準，并在設計上考慮到了未來幾年的測試需要(常見的需求是解調(diào)帶寬)，對于新的通信標準，一般只需升級軟件就可以實現(xiàn)。 　　另外，示波器的帶寬、采樣率等都是示波器的常見參數(shù)。示波器帶寬由于制造與研發(fā)技術的發(fā)展，使示波器帶寬能夠得到修正和補償。但這些修正和補償未嘗都是好事一樁，有些客戶并不希望這些技術帶入到測試中去，他們更需要原始的測試數(shù)據(jù)，比如雷達實驗。目前泰克在1G～2G全系列示波器家族中，提供純硬件的示波器，示波器帶寬是真實的。泰克的前端技術可以保證將示波器的硬件前置放大器做的足夠好。采樣率是ADC的指標。捕獲率參數(shù)反映的是一個內(nèi)存管理的(是否能夠在保存的信號中找到所需的信號)的概念。泰克采用的是分段式管理，在信號跳變時保存信息。包括Inspector等方法。 　　現(xiàn)在電子工程師更加關心選購的儀器是否能真正解決測試中碰到的實際問題，解決問題才是示波器的真正價值所在，而不是羅列冷冰冰且并無太大實際意義的硬件指標。 　　選擇測試儀器儀表，要綜合以上各種因素來權衡考慮，所以說，對于測試儀器儀表的選擇上，也是有學問的。