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热电偶设计中的仪表放大器如何挑选
时间：2011-8-19 8:38:56 来源：盛恩传感器
热电偶的温度是通过测量两种异金属接合点所产生的电压来得出的。这个电压被称为Seebeck电压，对于K型热电偶来说，温度每变化1℃，该电压就改变40微伏。这个小输入信号如果与仪表放大器的偏移及增益误差处于同一个数量级，那么就可能丢失。在整个温度范围内对偏移及增益进行校准是困难的，所以仪表放大器必须具有低偏移漂移和低增益漂移。
为了说明低偏移漂移的重要性，我们来看看用K型热电偶测量一个油库温度梯度的情况。对于一个具有8微伏/℃的偏移漂移特性的放大器来说，周围环境温度改变20℃就可能引起一个4℃的测量误差。不幸的是，该偏移漂移无法与正常的测量信号分开。
“零漂移”仪表放大器采用自动归零或斩波技术以使偏移漂移最小化，因而很适合用于热电偶测量。最先进的器件目前提供10微伏的超低偏移和50纳伏/℃的偏移漂移特性。这个漂移比J型热电偶产生的51微伏/℃的Seebeck电压低三个数量级。
靠选择内部电阻来改变增益的放大器或是那些允许用户提供外部匹配电阻的放大器具有低得多的增益漂移。因而，可以通过选择由匹配电阻设定增益的仪表放大器来使增益漂移最小化。
共模电压是一个经常被忽略的因素。被测对象可能被放置在与仪器相隔几米的地方。不幸的是，长长的热电偶导线拾取了不需要的信号。例如，来自电机线圈的互感可能在一个热电偶上产生高达5V的共模电压。仪表放大器必须能够适应这种大的共模输入电压摆幅。
尽管在某一个温度下校准系统误差是简单的，但在产品的整个温度范围内校准很困难的。偏移漂移和增益漂移尤其麻烦，而且共模电压不应被忽略。因此在为热电偶应用选择仪表放大器时，要选择能够克服这些典型缺陷的放大器。
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