電路的功能
廣泛用于溫度檢測的熱電仙電動勢很小,大約只有10UV/度左右,要進行高精度測量,必需把失調(diào)漂移控制在1UV/度以下,作為差動放大式的OP放大器,可用的產(chǎn)品不多。而失調(diào)漂移在正負0.05UV以下的削波放大器IC卻很多,其中ICL7650比較典型,它要求電源電壓為正負5V,MAZ420與普通OP放大器一樣,可以正負15V電源電壓下工作,并可換成傳統(tǒng)的電路(它需要兩個0.1UF的電容)。
電路工作原理
熱電偶多用來測量高溫度,在測量過程中,有時會發(fā)生斷線。所以在測量電路中增加了一個歇火電路(先讓微弱電流流過),用來檢測輸入斷線。正常工作熱電偶電阻值很小,幾微安的電流基本上不會產(chǎn)生電壓。但如果斷線,前置放大器就會飽和并輸出高電壓,經(jīng)A-D轉(zhuǎn)換后,輸出一定電平,以此電平作為斷線值,對熱電偶斷線進行判斷。
斬波型OP放大器MAX420輸入失調(diào)電壓很小,在正負1UV以下,通用OP放大器根本不能與其相比,即便是高頻放大電路,也可省去失調(diào)調(diào)整,由末級放大器統(tǒng)一消除。
由于避免不了斬波噪聲,所以壓A1輸出端加了低通濾波器,以此提高S/N。溫度漂移很慢,無法和普通電路的正常工作速度相比,所以斬波頻率F0可低到幾赫茲。
本電路F0=10HZ,選定的電阻值稍大,電容器C4、C5為0.1UF。也可根據(jù)響應時間確定FC的大小。
元件的選擇
DC放大器一般都很重視失調(diào)電壓的溫度漂移,萬一忽略了這個問題,再把輸入短路進行測量是發(fā)現(xiàn)不了的。要減少增益漂移,則應加大反饋放大器的開路增益(開路增益取多大很重要),并降低用來確定增益的電阻R2、R3的溫度系數(shù)。
斬波電容器C2C3用絕緣電阻高的為好,聚酯型電容器完全可以滿足使用要求。輸入二極管以低漏電流型的為好。普通玻璃密封的二極管對光線有反應,應予注意。
與R3并聯(lián)的C1可以起到降低高頻增益、減少輸入噪聲及斬波噪聲的作用。
調(diào)整
使電路正常工作,輸入端短路,然后用失調(diào)調(diào)整電阻VR進行調(diào)整,使輸出為零。接著,在輸入端加準確的10MV電壓,然后驗證輸出端電壓應為2.01V。如果沒有10MV的電源,可準備一個10.00V的電源,通過10K和10歐的分壓電路再接在輸入端上。
關于斷線的檢測,可使輸入端開路,然后驗證輸出端電壓是否飽和。另外,報警輸出可用電壓比較電路對電壓進行比較來加以實現(xiàn)。
應注意事項
如果AC線路噪聲很大,就要用隔離放大器使本電路隔離,如有輔助電源,如果沒有,應由隔離型DC-DC轉(zhuǎn)換器件電路電源。