热电偶放大器

热电偶放大器AD8494内置温度传感器，通常用于冷端补偿。当热电偶输入端接地时，该装置可作为独立的摄氏温度计使用。在此配置中，放大器在片上仪表放大器的输出引脚和（通常连接的）参考引脚之间产生5 mV/℃的输出电压。这种方法的一个缺点是，当温度测量范围较窄时，系统的分辨率较差。考虑一下：一个由5v单电源供电的10位adc的分辨率为4.88mv/lsb。这意味着图1所示系统的分辨率约为1°C/LSB。如果目标温度范围较窄，例如20°C，则输出改变100 mV，并且仅使用ADC可用动态范围的1/50。

简单温度计图2所示的电路可以解决这个问题。与上述配置一样，放大器在仪表放大器的输出引脚和参考引脚之间产生5 mV/℃的输出电压。然而，参考管脚现在由运算放大器ad8538（配置为单位增益跟随器）驱动，因此在r1的两端出现5mv/℃的电压。流过r1的电流也将流过r2，从而在串联组合的两端产生与温度相关的电压，其大小为（r1+r2）/r1乘以r1两端的电压。利用图中的数值可以得出结论，输出电压的变化幅度为20×5mv/℃=100mv/℃，因此20℃的温度变化将产生2v的输出电压变化。新系统的分辨率为0.05℃/lsb，是原电路的20倍。AD8538缓冲电阻网络，以低阻抗驱动参考引脚，从而保持良好的共模抑制性能和增益精度。热电偶

高分辨率温度测量必须确保系统灵敏度符合要求的温度范围。例如，如果在25°C时输出电压为2.5 V，并且输出电压在0.5 V到4.5 V之间变化，则系统可以在5°C到45°C的范围内精确测量温度。

电路可以提供更高的灵敏度和可定制的温度范围。R3和R4形成电阻分压器，用于模拟所需的热电偶电压来调整放大器，以便在所需温度下将输出电压设置为0。如果vdd噪声较大，则可以使用精确的参考电压源和分压器电路来提供更安静和更精确的偏移调整。如图所示，电路在25°C时的输出电压约为0.05 V，灵敏度为100 mV/℃（0.05°C/LSB分辨率），测量范围约为25°C至75°C。

AD8494的初始偏移误差为±1°C至±3°C。用户必须校准偏移以提高绝对精度。热电偶