Circuit de conditionare termocuple

Circuit de conditionare termocuple

O termocupla de tip K va avea un coeficient Seebeck de aproximativ 41μV/sC; ca urmare, pentru compensarea jonctiunii reci am folosit un senzor de temperatura intagrat (TMP35) cu uncoeficient de temperatura de 10mV/sC. Acest coeficient este divizat si inversat prin reteaua R1 si R2 pentru a produce o tensiune de jonctiune rece cu un coefficient de - 41μV/sC. Astfel se compenseaza erorile introduse de conectarea la termocupla (fire si trasee PCB).Aceasta compensare functioneaza corect pentru valori ale temperaturii ambiente situate inintervalul 20sC .. 50sC. Pentru un domeniu de masura de 250sC, tensiunea Seebeck a termocuplei va avea o variatie de 10.151mV.

Daca dorim ca iesirea full-scale a circuitului sa fie de 2.5V, pentru iesirea compensata termocuplei (10.151mV) avem nevoie de o amplificare de 246.3. Alegand R = 4.99kohms rezulta R5 = 1.22Mohms. Deoarece cea mai apropiata valoare de 1% este 1.21Mohms, se va allege un potentiometru de 50kohms in serie cu valoarea standard, pentru ajustare fina. Desi amplificatorul ales (OP193) este un AO cu alimentare monopolara, iesirea acestuia nu este de tip rail-torail si valoarea minima de iesire va fi de aproximativ 0.1V.

Ca urmare, se va aduga rezistenta R3 care sa introduca un offset de 0.1V pentru o alimentare de 5V.

Acest ofset (echivalentul a 10°C) trebuie scazut din valoarea obtinuta la iesire. R3 permite si detectarea unei termocuple intrerupte (pentru termocupla intrerupta, tensiunea de la intrarea AO va fi mai mare de 3V).

R7 adapteaza impedanta de cc si capacitorul de 0.1μF reduce zgomotul de cuplare.