AN-1087 应用笔记 One Technology Way • P.O. 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±2°C ±2°C 环境温度范围 0°C 至 50°C 0°C 至 50°C 25°C 至 100°C 25°C 至 100°C 测量温度范围 −35°C 至 +95°C −25°C 至 +400°C +55°C 至 +565°C −25°C 至 +295°C 80 E T 60 2.0 J 1.5 –200 0 200 400 600 800 1000 TEMPERATURE (°C) 1200 1400 –0.5 –1.0 AD8494 AD8495 AD8496 AD8497 –1.5 与热电偶的输入信号同样是非线性的。 500 450 400 350 300 250 200 150 50 100 AD849x线性放大(冷结补偿)热电偶信号。这意味着输出信号 0 –2.0 –50 图1. 热电偶与温度的塞贝克系数 MEASUREMENT JUNCTION TEMPERATURE (°C) 图2. 由热电偶非线性引起的AD849x输出误差 Rev. 0 | Page 1 of 4 09282-001 0 –400 0 600 20 0.5 650 K 550 OUTPUT ERROR (°C) 1.0 40 09282-002 SEEBECK COEFFICIENT (µV/°C) 100 表1: AD849x ±2°C精度温度范围 AN-1087 AD849x系列的每款器件均经过精密调整，以针对特定热电偶 NIST热电电压查找表 类型及特定测量与环境温度范围优化线性的工作范围。以下 第二种方法是使用以下公式，其中T MJ是热电偶测量结温， 三个参数经调整以实现误差极小的5 mV/°C输出： fNIST是毫伏-温度函数，依据的是标准查找表或美国国家标准 • 放大器增益 技术研究院(NIST)发布的公式(如需热电偶数据库，请访问 • 放大器失调电压（从0°C到25°C范围内的125 mV的误差） • 温度传感器/冷结补偿器的比例因子 http://srdata.nist.gov/its90/main)。 如前所述，VTC TMJ − TRJ，使得 VTC = fNIST (TMJ − 0) − fNIST (TRJ − 0) 热电偶电压VTC与热电偶类型、测量结温(TMJ)和基准结温(TRJ) 成函数关系。 VTC 用于中间温度的输出值可使用AD849x输出公式及NIST热电电 TMJ – TRJ = (TMJ − 0) − (TRJ − 0) 压表(以0°C为基准)进行插值或计算。 应用以下传递函数决定由AD849x测量的实际热电偶电压(各器 对于AD8494，计算公式如下： TMJ = fNIST ((VOUT − VREF)/96.7) 件的额定值参见表2)。 VTC = VOUT − (TRJ × CJC ) − VOFFSET − VREF 对于AD8495，计算公式如下： TMJ = fNIST ((VOUT − VREF − 1.25 mV)/122.4) Gain 对于AD8496，计算公式如下： 其中： TMJ = fNIST ((VOUT − VREF − 20.2 mV)/90.35) CJC为冷结补偿比例因子。 对于AD8497，计算公式如下： VOFFSET为从0°C到25°C时的125 mV误差。 TMJ = fNIST ((VOUT − VREF + 0.98 mV)/122.4) VREF为用户输入电压。 使用与第一种方法相同的示例（AD8495接地基准引脚连接至 Gain为放大器的增益。 K型热电偶，在室温下输出1 V），校正程序如下： 表2：AD8494、AD8495、AD8496和AD8497的传递函数值 产品型号 AD8494 AD8495 AD8496 AD8497 增益 96.7 122.4 90.35 122.4 CJC 因子 (mV/°C) 5 4.95 4.8 5.0392 失调 (mV) 0 1.25 20.2 −0.98 1. 电偶的热电电压为8.138 mV，测量结温为201°C时，热电 电压为8.178 mV。 2. 线性校正算法 热电偶非线性通常在数字域中通过微控制器校正。可使用两 种校正算法。 AD849x输出查询表 第一种方法是使用表3，其中列出了与具有额定结温的J型和K 型热电偶的温度成函数关系的理想AD849x输出电压。 例如，接地基准引脚连接至K型热电偶的AD8495在室温(25°C) 下输出1 V。使用5 mV/°C传递函数，1 V代表200°C。如需更高 精度，用户必须计算对应于1 V输出的温度，具体如下： 1. 表3说明，在200°C的测量结温下，实际AD8495输出为 0.999 V，在220°C的测量结温下，输出为1.097 V。 2. 参考标准K型热电偶表，查得在测量结温为200°C时，热 两点之间的线性外推得出在1 V下200.2°C的答案。 Rev. 0 | Page 2 of 4 线性外推得出200.5°C的最终答案。 AN-1087 表3:反映热电偶非线性的实际AD849x结果 测量结温 (°C) −260 −240 −220 −200 −180 −160 −140 −120 −100 −80 −60 −40 −20 0 20 25 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 AD8494/AD8495 输出, T A = TRJ = 25°C 理想输出 (V) 实际输出 (V) AD8494/ AD8495 AD8494 J型输出 AD8495 K型输出 −1.3 −0.786 −1.2 −0.774 −1.1 −0.751 −1 −0.719 −0.9 −0.714 −0.677 −0.8 −0.658 −0.627 −0.7 −0.594 −0.569 −0.6 −0.523 −0.504 −0.5 −0.446 −0.432 −0.4 −0.365 −0.355 −0.3 −0.278 −0.272 −0.2 −0.188 −0.184 −0.1 −0.095 −0.093 0 0.002 0.003 0.1 0.100 0.100 0.125 0.125 0.125 0.2 0.201 0.200 0.3 0.303 0.301 0.4 0.406 0.402 0.5 0.511 0.504 0.6 0.617 0.605 0.7 0.723 0.705 0.8 0.829 0.803 0.9 0.937 0.901 1 1.044 0.999 1.1 1.151 1.097 1.2 1.259 1.196 1.3 1.366 1.295 1.4 1.473 1.396 1.5 1.580 1.497 1.6 1.687 1.599 1.7 1.794 1.701 1.8 1.901 1.803 1.9 2.008 1.906 2 2.114 2.010 2.1 2.221 2.113 2.2 2.328 2.217 2.3 2.435 2.321 2.4 2.542 2.425 2.5 2.650 2.529 2.6 2.759 2.634 2.7 2.868 2.738 2.8 2.979 2.843 2.9 3.090 2.947 3 3.203 3.051 3.1 3.316 3.155 3.2 3.431 3.259 3.3 3.548 3.362 3.4 3.666 3.465 Rev. 0 | Page 3 of 4 AD8496/AD8497 输出, T A = TRJ = 60° 理想输出 (V) 实际输出 (V) AD8496/ AD8497 AD8496 J型输出 AD8497 K型输出 −1.3 −0.785 −1.2 −0.773 −1.1 −0.751 −1 −0.718 −0.9 −0.642 −0.676 −0.8 −0.590 −0.626 −0.7 −0.530 −0.568 −0.6 −0.464 −0.503 −0.5 −0.392 −0.432 −0.4 −0.315 −0.354 −0.3 −0.235 −0.271 −0.2 −0.150 −0.184 −0.1 −0.063 −0.092 0 0.027 0.003 0.1 0.119 0.101 0.125 0.142 0.126 0.2 0.213 0.200 0.3 0.308 0.301 0.4 0.405 0.403 0.5 0.503 0.505 0.6 0.601 0.605 0.7 0.701 0.705 0.8 0.800 0.804 0.9 0.900 0.902 1 1.001 0.999 1.1 1.101 1.097 1.2 1.201 1.196 1.3 1.302 1.296 1.4 1.402 1.396 1.5 1.502 1.498 1.6 1.602 1.599 1.7 1.702 1.701 1.8 1.801 1.804 1.9 1.901 1.907 2 2.001 2.010 2.1 2.100 2.114 2.2 2.200 2.218 2.3 2.300 2.322 2.4 2.401 2.426 2.5 2.502 2.530 2.6 2.603 2.634 2.7 2.705 2.739 2.8 2.808 2.843 2.9 2.912 2.948 3 3.017 3.052 3.1 3.124 3.156 3.2 3.231 3.259 3.3 3.340 3.363 3.4 3.451 3.466 AN-1087 测量结温 (°C) 700 720 740 760 780 800 820 840 860 880 900 920 940 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 1100 1120 1140 1160 1180 1200 1220 1240 1260 1280 1300 1320 1340 1360 1380 AD8494/AD8495 输出, T A = TRJ = 25°C 理想输出 (V) 实际输出 (V) AD8494/ AD8495 AD8494 J型输出 AD8495 K型输出 3.5 3.786 3.568 3.6 3.906 3.670 3.7 4.029 3.772 3.8 4.152 3.874 3.9 4.276 3.975 4 4.401 4.076 4.1 4.526 4.176 4.2 4.650 4.275 4.3 4.774 4.374 4.4 4.897 4.473 4.5 5.018 4.571 4.6 5.138 4.669 4.7 5.257 4.766 4.8 5.374 4.863 4.9 5.490 4.959 5 5.606 5.055 5.1 5.720 5.150 5.2 5.833 5.245 5.3 5.946 5.339 5.4 6.058 5.432 5.5 6.170 5.525 5.6 6.282 5.617 5.7 6.394 5.709 5.8 6.505 5.800 5.9 6.616 5.891 6 6.727 5.980 6.1 6.069 6.2 6.158 6.3 6.245 6.4 6.332 6.5 6.418 6.6 6.503 6.7 6.587 6.8 6.671 6.9 6.754 ©2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. AN09282sc–0–5/11(0) Rev. 0 | Page 4 of 4 AD8496/AD8497 输出, T A = TRJ = 60° 理想输出 (V) 实际输出 (V) AD8496/ AD8497 AD8496 J型输出 AD8497 K型输出 3.5 3.562 3.569 3.6 3.675 3.671 3.7 3.789 3.773 3.8 3.904 3.874 3.9 4.020 3.976 4 4.137 4.076 4.1 4.254 4.176 4.2 4.370 4.276 4.3 4.486 4.375 4.4 4.600 4.474 4.5 4.714 4.572 4.6 4.826 4.670 4.7 4.937 4.767 4.8 5.047 4.863 4.9 5.155 4.960 5 5.263 5.055 5.1 5.369 5.151 5.2 5.475 5.245 5.3 5.581 5.339 5.4 5.686 5.433 5.5 5.790 5.526 5.6 5.895 5.618 5.7 5.999 5.710 5.8 6.103 5.801 5.9 6.207 5.891 6 6.311 5.981 6.1 6.070 6.2 6.158 6.3 6.246 6.4 6.332 6.5 6.418 6.6 6.503 6.7 6.588 6.8 6.671 6.9 6.754