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電路示例
本章旨在舉例說明熱電堆溫度信號測量電路。示例與所用熱敏電阻（NTC或鎳）分開。
熱電堆輸出信號處理
運算放大器用作具有移位虛擬地（“偏移電壓”）的非反相放大器。即使傳感器輸出電壓為負，也需要此附加電壓來保持輸出電壓為正。由于熱電堆的輸出電壓非常低（μV至mV），應根據以下參數仔細選擇運算放大器：
低失調電壓，低失調電壓漂移
低泄漏電流，低泄漏電流漂移
低噪音
注：
此圖僅顯示基本功能。
這不是一個現成的電路圖！
圖5:TP放大電路的基本功能
熱敏電阻
一個簡單的分壓器用于測量傳感器的溫度。由于NTC上的高電阻（100kΩ），測量電流引起的自熱對測量精度沒有合理的影響。
圖6:NTC電路的基本功能
鎳電阻式溫度檢測器（Ni1000）
附加運算放大器用作差分放大器，以實現熱敏電阻輸出信號的高動態范圍。電阻器的選擇取決于發生的環境溫度和預期的輸出電壓范圍。
圖7:Ni RTD電路的基本功能
熱電堆傳感器
申請說明
TE CONNECTIVITY SENSORS///熱電堆傳感器10/2018第7頁
基準傳感器校準
必須校準參考傳感器，以達到足夠的整體測量精度。無論參考傳感器的選擇如何，校準過程都以相同的方式進行。
根據所需的性能和參考傳感器的公差，需要在一個、兩個或三個環境溫度下進行校準。這可以在浴缸中進行。
校準前參考傳感器測量
在固定校準溫度（即25°C）下測量NTC電阻（或其電阻上的電壓降）。校準參數根據其參考曲線確定。𝑅𝑇𝑥=𝑅25⋅𝑒𝛽⋅(1.𝑇𝑥−1.𝑇25)
圖8：校準前的NTC曲線
圖9：校準后的NTC曲線
熱電堆測量溫度的標定
熱電堆輸出信號的校準可在以下過程步驟中進行：
在高溫設定點測量熱電堆電壓，以確定熱電堆靈敏度。
在低溫設定點測量熱電堆電壓，以確定由電子和信號處理鏈引起的偏移電壓。根據精度要求，可以跳過此步驟。
熱電堆電壓超溫參考曲線必須與測量值相匹配。
測量溫度的計算
本章簡要介紹了利用熱電堆計算物體（測量）溫度的算法。
重點是描述
與環境溫度變化有關的熱電堆特性的基本事實
創建“校準和溫度補償傳感器”的必要步驟，包括校準本身和可在微控制器中實現的對象溫度計算算法
𝑉𝑇𝑃=𝑠⋅𝜀𝑜𝑏𝑗⋅ 𝑇𝑜𝑏𝑗4.−𝛿−𝑇𝑠𝑒𝑛4.−𝛿
熱電堆傳感器
申請說明
TE CONNECTIVITY SENSORS///熱電堆傳感器10/2018第8頁
命名法
總磷
熱電堆
托比
物體溫度
曾
傳感器溫度
TSEN，參考
校準時參考傳感器溫度
三角洲T
δT=TSEN-TSEN，參考
VTP公司
熱電堆電壓
特森
熱電堆靈敏度溫度系數
斯孔夫
靈敏度換算系數
VTP，校正
用SCONV校正熱電堆電壓
沃夫
偏移量，即參考曲線（存儲在LUT中）和實際VTP（TSEN）之間的電壓距離
VOFFS，TC公司
TCF校正的VOFFS（偏移量）
TCF公司
TC系數，即TCF=1+δT×TCSENS
VTP，參考
TSEN處的計算熱電堆電壓，參考
VTP，參考，TC
經TCF校正的VTP、REF
邏輯單元
查表
表4：術語
熱電堆特性
右圖顯示了典型的熱電堆輸出電壓（在本例中為5μm截止濾波器）與物體和環境溫度的關系。
在環境溫度變化的情況下，有兩個重要的影響需要注意：
熱電堆探測紅外線輻射。這種輻射是傳入（來自物體）和傳出（來自傳感器本身）輻射之間的差別。因此，熱電堆的輸出電壓是
A.如果物體溫度>傳感器溫度，則VTP>0
B如果物體溫度<傳感器溫度，則VTP<0
2.隨著環境溫度的升高，靈敏度降低。由于材料特性（熱電偶材料、薄膜材料）的靈敏度-Vo |
