热电偶信号放大模块使用说明

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=100 Uv1+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=0.57mV

3) 查K分度表：0.57mV电势对应的温差为：14到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0.437mV

3) 0.437mV经放大100倍后为：43.7mV

4) 放大电路零点直偏置输出电压481mV

5) 即,运放电路理想输出为：43.7+481=524.7 mV

6) 但，运放电路实际输出为：538mV

7) 两者偏差为：538-524.7=13.3mV

8) 这个偏差是放大了100倍的，实际为0.133mV

9) 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

4. 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=11.35mV

3) 查K分度表：11.35mV电势对应的温差为：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）

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a09a86d16bd97f192379e95b.html