[参考译文] ADS114S08：热电偶 CJC 不准确

尊敬的 Bob：

感谢您的回复。

我测试 CJC 的方法是为电路供电并使用两个校准热电偶 K、一个在连接器内部、另一个在 NTC 所在的 PCB 表面。 两者之间的差约为0.5度、交换了两个热电偶、结果相同(PCB 侧高于连接器)。

该设计将用于不同的热电偶类型 J K R S T E、但我将首先使用 K 对其进行测试。

请找到我使用的连接器类型、我还附上了原理图。

NTC 测量设置为：

PGA 增益= 1

NTC 使用 ADC 基准输出2.5伏

斩波已启用

所有其他设置均为默认设置

计算如下：

测量 NTC 电阻

2.测量 TC 输入(增益32、Vbias 被激活、斩波被启用)

3.根据 NTC 表格将 NTC 电阻转换为温度、然后根据 TC 表格将 NTC 电阻转换为 mV、使用分段线性化。

4.将 TC ADC 转换为电压

5.增加两个电压

6.根据 TC 表将电压转换为温度，使用分段线性化。

我的问题与 NTC 测量精度无关、它与热隔离更相关、我的主要问题是如何在我的案例中加以改进。

谢谢、

e2e.ti.com/.../PCB_5F00_Connector_5F00_Schematic.zip

尊敬的 Bob：

在我的设计中无法使用螺钉端子块由于 PCB 外壳设计、我同意这将改进 CJC。

关于引入的冷端数量、有两个主要的金属不相似点

TC 传感器-->包容式推入式连接器和 PCB 连接器--> PCB 铜

PCB 连接器的引脚处于非常接近的温度、我想不超过0.05度、两个点形成相同类型的 TC、因此它们应该相互抵消、我认为这会导致一个小误差、我可以接受这个误差。

我认为主要问题是在 TC 和包容式推入式连接器之间的 CJ 中、我将尝试在推入式连接器中嵌入一个精确的 NTC、并用热胶粘结它以改善热传递、并查看这是否会改善 CJC。

此外、我想问一下由于 TC 导线和 PCB (铜)之间的连接而引入的误差、这应该会在冷端引入两种不同类型的 TC、 即使这两个 TCS 的温度相同、产生的电压也不会相互抵消、我不知道为什么在大多数(如果不是所有)文档中都会忽略这一点？

此致、

Mahmoud

您好、Mahmoud、

看到 CJ 进一步实验的结果会很有意思。

您是正确的、因为大多数文档都没有明确表明信号链中可以发生多个 TC。  对于 TC 导线和 PCB 铜的结、冷端(CJ)实际上指的是 TC 电压为0的"冰点"。  因此、如果 CJ 真正为0度 C、则 TC 导线与铜板之间的结点将在结上产生0V 压降、因此在测量中不会产生影响。

但是、CJ 通常不在0度 C、这意味着 TC 导线与铜的结点会产生一些影响。  在这种情况下、使用某种形式的冷端补偿(CJC)。  热隔离 CJ 的连接点之所以如此重要、是因为存在中间材料(或金属)定律。  这基本上表示、如果金属 A 与金属 C 的结温与金属 B 与金属 C 的结温相同、则不会产生净电压。 在这种情况下、金属 A 和 B 是用于 TC 的组合。   

在您的系统中、CJ 实际上发生在连接器插头上、但温度测量和等温区位于 PCB 上。  在给定的时间和封闭系统的情况下、这可能会使温度稳定、因此连接器和 PCB 都处于相同的温度。

您可以查看以下文档以了解更多信息：

http://www.ti.com/lit/an/sloa204/sloa204.pdf

此致、

Bob B

尊敬的 Bob：

感谢您提供的详细答案、这对您有很大帮助。

当我获得良好的结果时、我将发布有关 CJ 实验的更新。

此致、

Mahmoud

尊敬的 Bob：

我有一个关于 CJC 的快速更新和问题。

连接器内的嵌入式 NTC 提供了很大帮助、CJC 误差在0-3.5度范围内、现在降至0-1.6度。

我计划使用外部 NTC 作为 CJC、我使用 ADC 2.5V 基准为 NTC 供电、并将对端子块进行说明。 我添加了一些保护、但我不确定这是否足够、您能否查看一下已连接的原理图并告诉我您的想法？

此致、

Mahmoud

尊敬的 Bob：

感谢您的反馈。

产品最终用途是工业产品、因此我尝试以合理的成本添加尽可能多的保护。

关于我使用的 TVS、典型值为1nA、最大值为100nA 的30V 器件、我认为应该足够低。

谢谢、

Mahmoud

您好、Mahmoud、

我在数据表中看到的 TVS 二极管的器件型号错误。  是的、您计划使用的那一个是可以接受的。

此致、

Bob B