Conexión de un termopar tipo K a una placa de prueba/placa prototipo

Estoy buscando un prototipo de una placa de interfaz de termopar de bajo costo. Necesita generar un voltaje, en lugar de usar SPI como varios de los circuitos integrados que he visto, ya que se alimentaría a un ADC de 10 bits presente en un servoaccionamiento. Encontré un IC potencial en el AD8497 , pero ahora tengo que descubrir cómo conectar el termopar al IC en mi placa. A largo plazo, tendría que sobrevivir a aceleraciones lineales de hasta 6 m/s^2. La vibración no es un gran problema, pero aún no lo he cuantificado.

He leído que es posible soldar un termopar tipo T , pero esto requiere un termopar bastante caro (los encontré por alrededor de $70), y aún no he encontrado un amplificador IC... así que creo que estoy atascado. con el termopar tipo K.

He leído una publicación útil que describe algunos métodos de conexión, como soldadura de alta temperatura, adhesivos y fuerza mecánica constante, pero ninguno de ellos me atrae. Preferiría ir con un mini receptáculo montado en PCB como el que se usa en el escudo de termopar Arduino, pero parece que Omega solo los vende en lotes de 100 . ¡Encontré otro bueno , pero solo pude encontrar fuentes en India y el Reino Unido!

¿Alguien puede sugerir otras opciones? Habría comprado la interfaz de termopar individual de Ryan McLaughlin, ya que es exactamente lo que necesito (pero tal vez no sea el factor de forma correcto), pero ya no los tiene en stock debido a la escasez de piezas. Idealmente, me gustaría que la placa fuera más plana, por lo que es preferible un receptáculo diferente (como el de RS Electronics al que me vinculé en el Reino Unido)

m/s no es una unidad de aceleración.
¿Por qué necesitas un voltaje? Eso complica las cosas porque los errores de compensación son un gran problema cuando se amplifican señales tan pequeñas. Hay amplificadores para eso, pero últimamente he estado ejecutando termopares directamente en A/D delta-sigma de alta resolución. Eso soluciona muy bien el problema de compensación del amplificador. Incluso podría usar ese método para leer el termopar, luego producir un PWM que se filtre para generar la señal analógica, aunque la digital es más útil en primer lugar.
Necesito un voltaje porque estoy limitado al ADC de 10 bits que está en mi servoaccionamiento... aunque, para ser honesto, no había verificado el ADC a bordo. Tampoco tengo experiencia en esta área, así que supongo que necesito aprender más sobre estos ADC sigma-delta de alta resolución a los que se ha referido.
6 m/s/s no es mucha aceleración de la que preocuparse. Es menos que la gravedad.

Respuestas (1)

Hay más que tener en cuenta en el problema de la conexión que "simplemente hacer una conexión:

He leído una publicación útil que describe algunos métodos de conexión, como soldadura de alta temperatura, adhesivos y fuerza mecánica constante, pero ninguno de ellos me atrae.

Es un artículo útil y vale la pena leerlo para cualquiera que desee usar termopares para medir fuentes pequeñas de temperatura de masa baja, PERO no tiene como objetivo principal conectar eléctricamente el termopar al sistema de medición; se trata principalmente de conectar el termopar térmicamente a la fuente de calor objetivo. dos tareas tienen requisitos bastante diferentes.

He leído que es posible soldar un termopar tipo T, pero esto requiere un termopar bastante caro (los encontré por alrededor de $70),

Los termopares tipo T son de cobre-constantán. Puede hacer uno propio con dos cables del tipo apropiado, soldados por puntos en la punta. El precio puede ser inferior a un dólar por termopar real tye. Agregue fundas, manijas y embellecimiento para aumentar el precio según lo desee. Es posible empalmar rollos de alambre de termopar que utilicen los materiales correctos y que estén destinados a extender el cable de conexión del termopar. Se puede cortar una longitud de este cable, soldar el punto final y producir un termopar a un costo muy bajo.

PERO soldar este material PUEDE producir problemas si no se permite; consulte a continuación.

Problemas de unión fría:

Es fundamental darse cuenta (y probablemente lo sepa) de que los materiales conductores utilizados en el conector de un termopar influirán en el resultado, ya que forman un segundo termopar a temperatura ambiente.

Es necesario conocer tanto la temperatura ambiente en el punto de conexión como los materiales utilizados para la "compensación de unión fría". Si solo suelda los cables a, por ejemplo, una placa de circuito impreso o a otros cables (cobre o cobre estañado o...), introducirá diferentes conexiones metal-metal en cada caso y los termopares de baja temperatura formados serán diferentes, y probablemente desconocidos con cualquier precisión.

Esta es una de las razones por las que la punta del termopar donde se unen los dos cables suele estar soldada en lugar de soldada o soldada. Aparte de los problemas del punto de fusión, la introducción de otro u otros metales en una mezcla de soldadura o soldadura fuerte creará un nuevo termopar de características desconocidas.

¿Alguien puede sugerir otras opciones? Habría comprado la interfaz de termopar único de Ryan McLaughlin ya que es exactamente lo que necesito

La interfaz de Ryan es "más real" de lo que puede parecer obvio. Como señala de paso "... al mismo tiempo que usa los metales adecuados en el conector requerido para una conexión de termopar...", es decir, él sabe lo que hace. Además, el IC del convertidor involucrado está ubicado en la misma PCB que el zócalo del termopar, por lo que cualquier unión adicional formada por las transiciones de la pista al pin del IC está (aproximadamente) equilibrada en ambos cables y, por lo tanto, los potenciales generados son invisibles para el sistema.

Hay una serie de conectores en el mercado que pueden ser adecuados para usted, pero cualquiera que sea el uso debe abordar los problemas de "materiales de conector correctos" y "materiales iguales en ambas rutas".

El enchufe RS que menciona podría enviarse desde lejos, y RS lo enviará internacionalmente si se lo alienta adecuadamente.

Omega tiene una gama de productos potencialmente adecuados y aquí y también aquí y este conector de cable de ellos parece adaptable a su propósito y parece estar disponible en 1's.

Aquí hay una discusión útil sobre los problemas de unión de baja temperatura que mencioné anteriormente.

comentar en poasing sobre los mismos problemas

PERO , independientemente de lo que use, algo desde arriba o en otro lugar,
deberá asegurarse de no introducir "cruces" adicionales en la ruta
de conexión O introducir los mismos en ambas piernas
O ser consciente de qué son los cruces adicionales y cómo permítales Y ser consciente de que la soldadura puede causar diferencias.

Si está soldado, cualquier conector que use idealmente usará el mismo material de la pata en la PCB.

Russell, gracias por la respuesta completa. Voy a empezar a mirar a través de los enlaces sugeridos. Como dijiste, soy consciente de los problemas al introducir el conector, pero honestamente pensé que mientras usara uno como el que vende Omega, las cosas funcionarían mágicamente a mi favor ya que los circuitos integrados que he visto realizan la compensación de unión fría. Sin embargo, para que realmente funcionen, supongo que tengo que usar un conector específico.