热电偶信号放大模块使用说明.doc

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1、热电偶信号放大模块使用说明一、测试方法：1.在CN1的1脚接5V，2脚接地，3脚和4脚短接2.用万用表测试LM358的1脚输出端，应该在0.48V左右3.1脚输出电压在0.4V左右都正常4.如果不对，测试CN1的5脚，看是否在0.5V左右二、原理分析U1A构成了一个同相加法运算放大电路，它可以解决：当运放单电源供电时，输入很小幅值信号时，输出非线性的问题，例如：当要对K分度热电偶的信号进行放大时，这个电路就比较适合（电路板上R3实际焊接为2.7K），右图是零点直偏置输出电压=0.481V。即接入热电偶，冷热端均在室温下时，测LM358的1脚

2、输出电压电路分析，通过虚短可得，V1O=(R4+R8)/R4*((R1/(R1+R2))*Uv1+(R2/(R1+R2))*Vref)代入电路中的参数，Vref=0.481V解之得：V1O=100Uv1+0.481即对输入信号放大100倍，直流偏置为0.481V例如：V1+输入1mV，输出V1O=0.001*100+0.481=0.581V三、实验数据实验器材：热电偶信号放大模块、三位半数字万用表、K分度热电偶、K分度热电偶测温表、数显温度表、电烙铁实验原理：使用K分度热电偶测量电烙铁升温过程，用K分度热电偶测温表显示电烙表的温度值，三位半

3、数字万用表测试对应的电压值，数显温度表测试当前室温（冷端温度）。通过查K分度表，就可以验证热电偶信号放大模块的性能参数。1.电烙铁升温到43度时，测得的经过运处放大器LM358后，1脚输出电压为538mV。数显温度表测试当前冷端温度为32度数据分析：方法1：从电势方向推温度（这是用单片机来测试温度，编程时用的）1)当前测得的电压为：538mV，放大电路零点直偏置输出电压481mV,放大100倍2)即：热电偶温差对应的实际输出电势为：(538-481)/100=57mV/100=0.57mV3)查K分度表：0.57mV电势对应的温差为：14到

4、15度之间，取中间值，14.5度4)当前冷端温度为32度，即，热端的温度为：32+14.5=46.5度5)K分度热电偶测温表显示：43度，6)两者偏差为：46.5-43=3.5度方法2：从温度方向推电势1)当前热电偶冷热端温度差为：43-32=11度2)查K分度表：11度温差对应电势0.437mV3)0.437mV经放大100倍后为：43.7mV4)放大电路零点直偏置输出电压481mV5)即,运放电路理想输出为：43.7+481=524.7mV6)但，运放电路实际输出为：538mV7)两者偏差为：538-524.7=13.3mV8)这个偏差

5、是放大了100倍的，实际为0.133mV9)查表可知，0.133mV对应温差约为3.5度左右2.电烙铁升温到51度时，测得输出电压为569mV，当前冷端温度为32度3.电烙铁升温到56度时，测得输出电压为588mV，当前冷端温度为32度1.电烙铁升温到308度时，测得输出电压为1.616V，当前冷端温度为32度1)当前测得的电压为：1616mV，放大电路零点直偏置输出电压481mV,放大100倍2)即：热电偶温差对应的实际输出电势为：(1616-481)/100=1135mV/100=11.35mV3)查K分度表：11.35mV电势对应的温

6、差为：279.5度4)当前冷端温度为32度，即，热端的温度为：32+279.5=311..5度5)K分度热电偶测温表显示：308度，6)两者偏差为：311.5-308=3.5度（中间升温过程数据照片，见附件中的照片资料，请同学们自行分析数据）