此次讲座将讲述利用热电偶和铂金属电阻温度计(RTD)进行温度测量的基本知识,以及和这些传感器件进行接口的标准方法。讲座还将介绍新型的热电偶和RTD接口芯片,这些新型接口芯片可以简化设计。 此次讲座主要面向将欲掌握如何利用热电偶或RTD进行温度测量的工程师,以及想要了解如何利用新型接口芯片来简化接口方式的专业人士。
刘寿民
资深应用工程师
问:1.是否可快速应用,支持总线多挂?2.反应速度、精度、稳定性、可靠性及效率和能耗?3.应用成本,供货延续性?
答:1.芯片外围简单,支持SPI兼容接口,可以挂多个芯片,通过片选进行选择。2.温度转换的速率可以达到典型值70mS,SPI速度可以达到5MHz,工作温度为-40到+125度,静态电流典型值为900微安。3.具体价格可以咨询Maxim正规代理商。
问:是否直接提供各种应用和算法支持?
答:热电偶和PRTD产品都已经有评估板,相关信息参考美信官方网站http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/7900同时,可以提供参考软件给客户。具体信息可联系maximthermal@maximintegrated.com或者010-62115199
问:针对正负宽温的测量,是否针对不同的温度传感器都有相对应的成熟配套应用?
答:K -270 to +1372 MAX31855后面的第一个字母对应的就是热电偶的类型。比如MAX31855Kxxx就是K型的。常用热电偶的类型如下。J -210 to +1200 N -270 to + 1300 S +50 to +1768 T -270 to +400 E -270 to +1000 R -50 to +1768
问:此次推介设计 和传统的设计方案 从成本上变化有多大
答:该推介的MAX31865和MAX31855都是单芯片解决方案,和传统的分离方案相比,成本上有显著减少,同时降低了开发难度,提高了测温方案的性能。
问:有哪些优势,相对于其他厂家?谢谢.
答:目前MAXIM是业界推出集成的单片解决方案的主流厂家。相对传统的采用分立的ADC,运放,电压基准,电流源的多芯片方案,优势明显。比如对于RTD测量来说, 可检测多种传感器和导线故障,无需匹配电流源,输入内置+/-50V保护电路。
问:使用这个设计能否提高热电偶的升温速率?
答:升温速率应该是由热电偶本身决定的。MAX31855只是用于测量功能。
问:热电偶的升温速率达不到要求,请问可以通过接口技术提高热电偶的升温速率吗?谢谢
答:MAX31855主要是用来测量转换测量温度的,无法改变热电偶的升温速率。你需要寻找升温速率更快的热电偶。
问:RTD的精确度采用贵公司的电路最精确可以到多少?1/3B级别的PT1000最多可以达到哪个精度?
答:RTD测温采用MAX31865,其精度可以达到0.5C,如果采用1/3B级别的PT1000,系统精度可以达到+/-0.6C。
问:请问:介绍的温度传感器接口与测温探头是分体结构还是一体化集成的?
答:温度传感器接口芯片只是把接口相关的所有信号处理电路集成在一起,并没有和测温探头做成一体化集成。应该说和测温探头还是分体结构的。最终客户可利用我们的芯片自行研发一体化测温探头。
问:请问:温度传感器接口是否能够接入老式双金属片测温探头?对温度电阻接入是否可行?
答:老式双金属片测温探头应该就俗称的热电偶,可以使用MAX31855。MAX31865使用的PT系列电阻。对于NTC,可以考虑MAX6682.
问:热电偶和铂金属电阻温度计两种区别在哪里?
答:热电偶的测量温度范围比较宽,不同类型的热电偶可以覆盖-270C到+1800C,但是其输出电压信号比较微弱(uV/C),所以其测量精度相对铂金属电阻温度计较大。铂金属电阻温度计具有较宽的温度测量范围,-270C到850C,同时具有较高的可重复性和精度,但是成本相对热电偶高些。
问:请问精度能达到多少?
答:每个类型的热电偶,在不同的温度范围内精度不同,比如MAX31855K在-700到+1350度时,精度可以达到+/-4度。详细请参考芯片资料。http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX31855.pdf
问:MAX31855采用几线连接方式?是否可以补偿导线电阻?
答:因为热电偶自身通过热电效应就可产生热电电动势,不需要外加激励,因此MAX31855采用2线连接。 热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它的导线电阻对于输入级的运放输入阻抗来说非常小,并不会引起太大测量误差。对冷端温度补偿在这里是更重要的。
问:热电偶和铂电阻的精度可以达到多少?外围电路是否复杂?电路设计是否可以做到低功耗?应用电路体积如何?在数字式的18B20相比有何优势?
答:热电偶芯片MAX31855典型精度+/-2C,铂电阻芯片MAX31865精度0.5C,两者外围电路都比较简单,可以通过系统软件来实现低功耗,电路体积非常小,和18B20相比,测温范围更广,可以覆盖零下二百度到零上几百度甚至一千多度。
问:带热电偶冷端温度补偿吗?
答:是的,MAX31855集成冷端补偿,且内置ADC,是热电偶的单芯片解决方案。
问:MAX31855支持几种分度号的热电偶?有支持钨铼热电偶的吗?
答:您好,目前MAX31855支持K,J,N,S,T,E,R类型热电偶,但是不支持钨铼热电偶。
问:采样率和转换精度能到多少?
答:转换速率参数为tCONV,典型值为70mS,最大值为100mS。精度为+/-2度左右。更详细的数据,请参考芯片资料。
问:您好!现在是否有样片提供
答:MAX31855和MAX31865都已经量产,可以申请样品。可以联系MAXIM代理商和北京样品中心。
问:信号进MAX31855之前,是否有必要做一级放大或者跟随电路
答:一般情况下不用。因为这个信号很小,微伏级别,一般情况下运放都很难做到这么小的偏置电压。MAX31855就是为了简化这种应用而设计。
问:热电偶的灵敏度高吗?
答:热电偶的灵敏度大概在几十μV/°C,热电效应产生的电动势是比较微弱的电压信号。
问:热电偶确实能解决在环境比较苛刻的场合中的应用,不过MAX31855温度承受范围是?
答:热电偶的工作温度范围很宽,称为热端。MAX31855的工作温度范围是-40到+125度,称为冷端。
问:像热电偶传感器与电路不能分开的场合(如井下测温),有没有比较好的解决方案
答:您好,MAX31855的工作温度范围是-40C到+125C,能适应井下的温度范围吗?