[發(fā)明專利]熱電偶冷端補(bǔ)償測(cè)溫電路和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610211362.4
• 申請(qǐng)日: 2016-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105651409B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁偉;朱文光;桂曉玉;薛曉波;李明;沈領(lǐng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)南方航空工業(yè)（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號(hào): G01K7/13
• 分類號(hào): G01K7/13
• 代理公司: 長(zhǎng)沙智嶸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43211
• 代理人: 胡亮

1.一種熱電偶冷端補(bǔ)償測(cè)溫電路，其特征在于，包括：

溫度傳感器(10)，用于采集環(huán)境溫度；

電子控制器(20)，所述電子控制器(20)包括冷端溫度補(bǔ)償器(21)和與所述冷端溫度補(bǔ)償器相連的一對(duì)接線柱，所述冷端溫度補(bǔ)償器(21)與所述溫度傳感器(10)相連，用于根據(jù)所述溫度傳感器(10)采集的環(huán)境溫度對(duì)熱電偶的冷端進(jìn)行溫度補(bǔ)償；所述冷端溫度補(bǔ)償器(21)經(jīng)由所述一對(duì)接線柱及一組補(bǔ)償導(dǎo)線與所述熱電偶的冷端相連，所述一對(duì)接線柱和所述一組補(bǔ)償導(dǎo)線的材料均與所述熱電偶的熱電極的材料相同且所述冷端溫度補(bǔ)償器(21)靠近所述一對(duì)接線柱安裝；

所述熱電偶為K型熱電偶，所述熱電偶的熱電極的材料為鎳鉻—鎳硅材料，所述一對(duì)接線柱包括一根鎳硅接線柱(11)和一根鎳鉻接線柱，所述一組補(bǔ)償導(dǎo)線包括一根鎳硅補(bǔ)償導(dǎo)線和一根鎳鉻補(bǔ)償導(dǎo)線，所述鎳硅接線柱通過(guò)所述鎳硅補(bǔ)償導(dǎo)線與所述熱電偶相連，用于作為熱電偶信號(hào)的負(fù)極輸入端；所述鎳鉻接線柱通過(guò)所述鎳鉻補(bǔ)償導(dǎo)線與所述熱電偶相連，用于作為熱電偶信號(hào)的正極輸入端；所述冷端溫度補(bǔ)償器(21)靠近所述鎳硅接線柱和所述鎳鉻接線柱；

所述電子控制器(20)還包括一級(jí)放大單元(22)、二級(jí)放大單元(23)、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(24)和數(shù)據(jù)處理單元(25)，所述一級(jí)放大單元(22)的輸入端與所述冷端溫度補(bǔ)償器(21)相連，所述一級(jí)放大單元(22)的輸出端分兩路，所述輸出端的一路與所述二級(jí)放大單元(23)和溫度指示器相連，以供所述溫度指示器實(shí)時(shí)顯示燃?xì)鉁囟龋凰鲚敵龆说牧硪宦放c所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(24)和所述數(shù)據(jù)處理單元(25)依次按序串聯(lián)，以供所述數(shù)據(jù)處理單元(25)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過(guò)判定燃?xì)鉁囟仁欠癯瑴貋?lái)發(fā)出相關(guān)的控制指令；

所述冷端溫度補(bǔ)償器(21)包括熱電偶冷端溫度補(bǔ)償集成芯片(N1)，所述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償集成芯片(N1)用于采集環(huán)境溫度并根據(jù)所述環(huán)境溫度對(duì)所述熱電偶的冷端進(jìn)行溫度補(bǔ)償；

還包括：

散熱片(50)，與所述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償集成芯片(N1)相連，用于感應(yīng)所述電子控制器(20)所處環(huán)境的溫度，所述散熱片(50)呈丁字型結(jié)構(gòu)，具小端和大端，所述小端深入到所述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償集成芯片(N1)的底部且緊貼所述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償集成芯片(N1)的下表面，所述大端伸出所述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償集成芯片(N1)外與所述鎳硅接線柱(11)固定連接；

真空硅脂，填充在所述散熱片(50)和所述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償集成芯片(N1)之間的空隙，用于使所述鎳硅接線柱(11)、所述散熱片(50)與所述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償集成芯片(N1)緊密貼合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電偶冷端補(bǔ)償測(cè)溫電路，其特征在于，

所述一級(jí)放大單元(22)采用精密儀表放大器(N2)，所述精密儀表放大器(N2)包括第一輸入端和第二輸入端，所述第一輸入端與所述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償集成芯片(N1)的補(bǔ)償電壓輸出端相連，所述第二輸入端與所述熱電偶的熱動(dòng)勢(shì)輸出端相連，所述二級(jí)放大單元(23)包括運(yùn)算放大器(N3)、第一比例運(yùn)算電阻(R1)、第二比例運(yùn)算電阻(R2)和第一電位器(RP1)，所述運(yùn)算放大器(N3)的正極輸入端分兩路，所述正極輸入端的一路通過(guò)所述第一比例運(yùn)算電阻(R1)與所述精密儀表放大器(N2)的放大電壓輸出端相連，所述正極輸入端的另一路通過(guò)所述第二比例運(yùn)算電阻(R2)與基準(zhǔn)輸入電壓相連，所述運(yùn)算放大器(N3)的負(fù)極輸入端通過(guò)所述第一電位器(RP1)與所述運(yùn)算放大器(N3)的輸出端相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱電偶冷端補(bǔ)償測(cè)溫電路，其特征在于，

所述冷端溫度補(bǔ)償器(21)輸出的溫度補(bǔ)償電壓為：

U_out1＝αT+αβ(T-25℃)²

其中，U_out1為溫度補(bǔ)償電壓，T為測(cè)試溫度，α為溫度-電壓換算因子、α＝40.6μV/℃，β為糾正因子，β＝44.3×10^‐6。