Acondicionamiento de señal de termopar: ¿cómo lidiar con el bajo margen de oscilación de salida del amplificador?

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Tengo este circuito de acondicionamiento de termopar. Digamos que mi ganancia es 100. El nivel bajo mínimo para AD8237 es 20mV. Como el termopar tipo K emite 40uV por 1C, tendré 4mV por 1 grado C.

Esto significa que no veré cambios en la salida mientras la temperatura pase de ambiente a ambiente + 5C.

Supongamos que no quiero perder estos 5 grados en la parte inferior de mi rango. ¿Qué debo hacer? Creo que tengo que inyectar algo de compensación en la entrada +IN. Si es así, ¿cómo lo hago? ¿Cuáles son las otras posibilidades?

Me gustaría evitar el uso de suministro dividido.

¿Sin compensación fría? ¿Sin protección ESD? Maxim IC y otros tienen chips con entrada de termopar, salida SPI o I2C. ADI tiene amplificadores de precisión hechos para termopar con compensación de frío incluida (y muchas buenas notas de aplicación). Usaría una de estas opciones en lugar de rodar la mía.
la compensación de unión fría se realiza digitalmente, estoy al tanto de todas las diferentes opciones integradas, esto es más como un ejercicio para lidiar con lo básico y tal vez lograr un mejor rendimiento por menos.

Respuestas (1)

Tenga en cuenta que el error de 20mv es una medida de qué tan cerca puede llegar la salida a 0v (usando sus suministros) frente a una carga de 100 kilohmios que tira de la salida a "suministro medio", es decir, 2,5 V.

Sin ese pull-up, como en su aplicación, la salida se acercará considerablemente a 0V.

Sin embargo, si necesita inyectar compensación; el lugar para hacerlo es "ref", es decir, el pin 6: cualquiera que sea el voltaje, es el punto de referencia "0V" para la salida.

Tenga en cuenta también que el termopar SOLO generará 0 V en el ambiente si en realidad es un par de termopares; conectados espalda con espalda, uno mide la temperatura de interés, el otro se mantiene a temperatura ambiente (o 0C o algún punto conocido) para actuar como una "referencia fría". (Esto puede ser lo que hace su "termopar", pero vale la pena mencionarlo porque el circuito no lo muestra).

De lo contrario, tiene al menos tres termopares en el circuito; siendo dos de ellos cantidades desconocidas, formadas por los pines del conector. En cuyo caso, el voltaje real es una incógnita.

Otro punto: veo que conectas el termopar a través de un conector. Vale la pena considerar lo que sucede cuando se desconecta: recomiendo una resistencia de alto valor -inpara +inevitar +inque flote. (1 megaohmio con la corriente de polarización 1na implica una compensación de 1 mv sin termopar, y no tendrá ningún efecto medible con el termopar presente)

Soy consciente de que las conexiones de diferentes metales en los conectores introducen el efecto del termopar y estoy haciendo una compensación de unión fría digitalmente, estaba desconcertado por este margen y me olvidé por completo del pin de referencia, tonto de mí :)
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