一種熱電偶溫度測量電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及溫度測量的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱電偶溫度測量電路。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電偶(thermocouple)是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號，通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。在實驗室設(shè)備中，熱電偶是常用的溫度測量器件之一，但在測量溫度時，容易受到周圍環(huán)境的電磁干擾，特別是當周圍存在大功率電氣設(shè)備(如交流電機)、大功率加熱設(shè)備等的時候，還容易引入50Hz工頻干擾，從而影響溫度測量的準確度和精密度。
[0003]然而，目前的熱電偶溫度測量電路一般采用電容旁路、RC電路、軟件濾波、接地屏蔽等方法來抑制干擾，而電容旁路和RC電路只能濾除高頻噪聲，軟件濾波往往難以達到理想的濾波效果，接地屏蔽有時又受設(shè)備和環(huán)境條件限制無法實施。
[0004]可見，有必要對現(xiàn)有的熱電偶溫度測量電路進行改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提出一種簡單可行的熱電偶溫度測量電路，以有效地濾除高頻噪聲和50Hz工頻干擾。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]一種熱電偶溫度測量電路，包括低通濾波電路、熱電偶放大電路和用于濾除工頻干擾的陷波電路，所述低通濾波電路的輸入端與被測熱電偶電連接，低通濾波電路的輸出端連接所述熱電偶放大電路的輸入端，熱電偶放大電路的輸出端連接所述陷波電路的輸入端，陷波電路的輸出端連接外部的溫度讀取儀器。
[0008]上述熱電偶溫度測量電路，由低通濾波電路、熱電偶放大電路和陷波電路組成，熱電偶信號首先接入低通濾波電路，濾除高頻噪聲，然后送入熱電偶放大電路，輸出放大信號進入陷波電路，濾除50Hz的工頻干擾，從而得到高穩(wěn)定的熱電偶電壓信號。
[0009]進一步地，所述陷波電路包括一端連接在所述熱電偶放大電路輸出端上的電容C4和電阻R4，電容C4的另一端連接電容C5和電阻R6的一端，電阻R4的另一端連接電阻R5和電容C6的一端，電容C5的另一端和電阻R5的另一端連接在一起而形成輸出端，電阻R6的另一端和電容C6的另一端相連接后接地；并且，所述電容C4和電容C5的電容量均為電容C6的二分之一，所述電阻R4和電阻R5的電阻值均為電阻R6的兩倍。該陷波電路為雙T網(wǎng)絡(luò)電路，能在保證其他頻率的信號不損失的情況下，有效的抑制輸入信號中的50Hz的頻率信息，達到濾除工頻干擾的目的。
[0010]所述的熱電偶放大電路采用型號為AD8494/AD8495/AD8496/AD8497的熱電偶放大器?？稍趯挱h(huán)境溫度范圍內(nèi)進行精確測量。
[0011]所述的低通濾波電路包括電阻R2、電阻R3、電容Cl、電容C2和電容C3 ;被測熱電偶的兩端分別連接電阻R2和電阻R3的一端；電阻R2的另一端連接電容Cl和電容C3的一端后，連接到所述熱電偶放大器的其中一個輸入管腳；電阻R3的另一端連接電容C2和電容C3的另一端后，連接到所述熱電偶放大器的另一個輸入管腳；電容Cl和C2的另一端接地；并且所述電阻R2和電阻R3的電阻值相等，電容Cl和電容C2的電容量相等。該低通濾波電路為電容和電阻構(gòu)成的RC濾波電路，能有效濾除高頻噪聲，造價便宜、實用。
[0012]本實用新型的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單、合理，能利用低通濾波電路濾除高頻噪聲，利用陷波電路濾除50Hz工頻干擾，實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定度的溫度測量。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]附圖標記說明:1、被測熱電偶；2、低通濾波電路；3、熱電偶放大電路；4、陷波電路。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0016]實施例
[0017]如圖1所示，一種熱電偶溫度測量電路，包括低通濾波電路2、熱電偶放大電路3和用于濾除工頻干擾的陷波電路4，所述低通濾波電路2的輸入端與被測熱電偶I電連接，低通濾波電路2的輸出端連接所述熱電偶放大電路3的輸入端，熱電偶放大電路3的輸出端連接所述陷波電路4的輸入端，陷波電路4的輸出端連接外部的溫度讀取儀器。
[0018]熱電偶放大電路3可以采用型號為AD8494/AD8495/AD8496/AD8497的熱電偶放大器。
[0019]AD8494/AD8495/AD8496/AD8497均為易于使用的J型和K型熱電偶放大器，這里統(tǒng)稱為AD849X。這些熱電偶放大器用于將被測熱電偶I結(jié)點產(chǎn)生的小電壓轉(zhuǎn)換為模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC或微控制器易于讀取的信號。AD849X利用片上溫度傳感器執(zhí)行冷結(jié)補償，可在寬環(huán)境溫度范圍內(nèi)進行精確測量。AD849x內(nèi)置一個高精度儀表放大器，該放大器具有高共模抑制性能，能夠抑制長引線熱電偶可能會拾取的共模噪聲。
[0020]進一步地，低通濾波電路2可由電阻R2、電阻R3、電容Cl、電容C2和電容C3構(gòu)成；被測熱電偶I的兩端分別連接電阻R2和電阻R3的一端；電阻R2的另一端連接電容Cl和電容C3的一端后，連接熱電偶放大器AD8495的管腳8 ;電阻R3的另一端連接電容C2和電容C3的另一端后，連接到熱電偶放大器AD8495的管腳I ;電容Cl和C2的另一端接地；被測熱電偶I與地之間通常設(shè)置一個保護電阻Rl，且R2 = R3，C1 = C2，C3 ^ Cl X 10，以保證被測熱電偶I經(jīng)由電阻R2、電阻R3對稱輸入低通濾波電路2，滿足電路設(shè)計要求。
[0021]陷波電路4可以設(shè)計為雙T網(wǎng)絡(luò)電路，包括電容C4、電容C5、電容C6、電阻R4、電阻R5和電阻R6，熱電偶放大電路3AD8495的管腳6和管腳5相連接，然后連接到電容C4和電阻R4的一端，電容C4的另一端連接電容C5和電阻R6的一端，電阻R4的另一端連接電阻R5和電容C6的一端，電容C5的另一端和電阻R5的另一端連接在一起而形成輸出端，電阻R6的另一端和電容C6的另一端相連接后接地；并且，C4 = C5 = C6/2，所述的R4 = R5
=R6X2o
[0022]如圖1，作為一個實例，可取 Rl = IM Ω，R2 = R3 = 1k Ω，Cl = C2 = InF, C3 =1nF, C4 = C5 = C6/2 = IuF, R4 = R5 = R6 X 2 = 3.18k Ω。
[0023]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、合理，能利用低通濾波電路濾除高頻噪聲，利用陷波電路濾除50Hz工頻干擾，并由熱電偶放大器保證在寬環(huán)境溫度范圍內(nèi)的測量精度，實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定度的溫度測量。
[0024]上列詳細說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
【主權(quán)項】
1.一種熱電偶溫度測量電路，其特征在于:包括低通濾波電路、熱電偶放大電路和用于濾除工頻干擾的陷波電路，所述低通濾波電路的輸入端與被測熱電偶電連接，低通濾波電路的輸出端連接所述熱電偶放大電路的輸入端，熱電偶放大電路的輸出端連接所述陷波電路的輸入端，陷波電路的輸出端連接外部的溫度讀取儀器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電偶溫度測量電路，其特征在于:所述陷波電路包括一端連接在所述熱電偶放大電路輸出端上的電容C4和電阻R4，電容C4的另一端連接電容C5和電阻R6的一端，電阻R4的另一端連接電阻R5和電容C6的一端，電容C5的另一端和電阻R5的另一端連接在一起而形成輸出端，電阻R6的另一端和電容C6的另一端相連接后接地；并且，所述電容C4和電容C5的電容量均為電容C6的二分之一，所述電阻R4和電阻R5的電阻值均為電阻R6的兩倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱電偶溫度測量電路，其特征在于:所述的熱電偶放大電路采用型號為AD8494/AD8495/AD8496/AD8497的熱電偶放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱電偶溫度測量電路，其特征在于:所述的低通濾波電路包括電阻R2、電阻R3、電容Cl、電容C2和電容C3 ;被測熱電偶的兩端分別連接電阻R2和電阻R3的一端；電阻R2的另一端連接電容Cl和電容C3的一端后，連接到所述熱電偶放大器的其中一個輸入管腳；電阻R3的另一端連接電容C2和電容C3的另一端后，連接到所述熱電偶放大器的另一個輸入管腳；電容Cl和C2的另一端接地；并且所述電阻R2和電阻R3的電阻值相等，電容Cl和電容C2的電容量相等。
【專利摘要】本實用新型提供了一種熱電偶溫度測量電路，包括低通濾波電路、熱電偶放大電路和用于濾除工頻干擾的陷波電路，所述低通濾波電路的輸入端與被測熱電偶電連接，低通濾波電路的輸出端連接所述熱電偶放大電路的輸入端，熱電偶放大電路的輸出端連接所述陷波電路的輸入端，陷波電路的輸出端連接外部的溫度讀取儀器。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、合理，能利用低通濾波電路濾除高頻噪聲，利用陷波電路濾除50Hz工頻干擾，并由熱電偶放大器保證在寬環(huán)境溫度范圍內(nèi)的測量精度，實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定度的溫度測量。
【IPC分類】G01K7-02
【公開號】CN204575212
【申請?zhí)枴緾N201520225452
【發(fā)明人】倪樹標, 張冠文, 劉日威, 陳云, 黎國標
【申請人】中國廣州分析測試中心
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月14日