热电偶与热电阻均归于温度丈量中的触摸式测温，虽然其效果相同都是丈量物体的温度，可是他们的原理与特色却不尽相同。
首要，介绍一下热电偶，热电偶是温度丈量中运用最广泛的温度器材，他的主要特色便是测吻规模宽，功用比较安稳，一起结构简略，动态呼应好，更能够远传4-20mA电信号，便于自动操控和集中操控。热电偶的测温原理是依据热电效应。将两种不同的导体或半导体衔接成闭合回路，当两个接点处的温度不一起，回路中将发生热电势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。闭合回路中发生的热电势有两种电势组成;温差电势和触摸电势。温差电势是指同一导体的两头因温度不同而发生的电势，不同的导体具有不同的电子密度，所以他们发生的电势也不相同，而触摸电势望文生义便是指两种不同的导体相触摸时，因为他们的电子密度不同所以发生必定的电子分散，当他们到达必定的平衡后所构成的电势，触摸电势的巨细取决于两种不同导体的资料性质以及他们触摸点的温度。现在国际上运用的热电偶具有一个标准规范，国际上规则热电偶分为八个不同的分度，分别为B，R，S，K，N，E，J和T，其丈量温度的最低可测零下270摄氏度，最高可达1800摄氏度，其间B，R，S归于铂系列的热电偶，因为铂归于宝贵金属，所以他们又被称为贵金属热电偶而剩余的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种，普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极，绝缘管，维护套管和接线盒等部分组成，而铠装型热电偶则是将热电偶丝，绝缘资料和金属维护套管三者组合安装后，经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。可是热电偶的电信号却需求一种特别的导线来进行传递，这种导线咱们称为补偿导线。不同的热电偶需求不同的补偿导线，其主要效果便是与热电偶衔接，使热电偶的参比端远离电源，从而使参比端温度安稳。补偿导线又分为补偿型和延伸型两种，延伸导线的化学成分与被补偿的热电偶相同，可是实践中，延伸型的导线也并不是用和热电偶相同原料的金属，一般选用和热电偶具有相同电子密度的导线替代。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明晰，热电偶的正极衔接补偿导线的赤色线，而负极则衔接剩余的色彩。一般的补偿导线的原料大部分都选用铜镍合金。
其次咱们介绍一下热电阻，热电阻虽然在工业中运用也比较广泛，可是因为他的测温规模使他的运用受到了必定的约束，热电阻的测温原理是依据导体或半导体的电阻值跟着温度的改变而改变的特性。其长处也许多，也能够远传电信号，灵敏度高，安稳性强，互换性以及准确性都比较好，可是需求电源鼓励，不能够瞬时丈量温度的改变。工业用热电阻一般选用 Pt100，Pt10，Cu50，Cu100，铂热电阻的测温的规模一般为零下200-800摄氏度，铜热电阻为零下40到140摄氏度。热电阻和热电偶相同的区别类型，可是他却不需求补偿导线，并且比热门偶廉价。
以下是一款14位4-20mA 环路供电型热电偶温度丈量体系电路规划图，该电路是一完好的环路供电型热电偶温度丈量体系，运用精细模仿微操控器的PWM 功用操控4 mA 至20 mA 输出电流。具有更高分辨率的 PWM 驱动4mA 至 20mA 环路的优势，支撑温度规模为−200° C 至+350° C 的 T 型热电偶。
电路功用与优势
图1所示电路是一款完好的环路供电型热电偶温度丈量体系，运用精细模仿微控 制器的 PWM 功用操控4 mA 至20 mA 输出电流。
图1. ADuCM360操控4 mA 至20 mA 依据环路的温度监控电路
电路原理：本 电路将绝大部分电路功用都集成在精细模仿微操控器 ADuCM360上，包含双通 道24位Σ -Δ 型 ADC、 ARM Cortex ™-M3处理器内核以及用于操控环路电压高达28 V 的4 mA 至 20 mA 环路的 PWM/DAC 特性，供给一种低成本温度监控解决方案。 其间， ADuCM360衔接到一个 T 型热电偶和一个100Ω 铂电阻温度检测器(RTD)。 RTD 用于冷结补偿。 低功耗 Cortex-M3 内核将 ADC 读数转化为温度值。 支撑的 T 型热电偶温度规模是−200° C 至+350° C，而此温度规模是4mA 至20mA。 本电路具有以更高分辨率的 PWM 驱动4mA 至20mA 环路的优势。 依据 PWM 的输出提 供14位分辨率。电路选用线性稳压器ADP1720 供电，可将环路加电源调度至 3.3 V，为 ADuCM360、运算放大器 OP193和可选基准电压源 ADR3412供给电源。
下文剖析了测温体系中恒流源信号调度模数转化等功用电路的作业原理和规划依据，并给出电路参数。温度是化工生产过程的四大参数之一，温度传感器Pt100具有体积小准确度高安稳性好等特色而被广泛运用于650℃以下的温度丈量。
Pt100测温体系以C8051F410片上体系为操控中心，体系的原理框图，如图1 所示.包含C8051F410片上体系恒流源驱动电路信号收集电路信号调度电路显现电路按键电路以及电源电路7个组成部分。
恒流源驱动温度传感器Pt100，将电阻信号(80.31～280.98 ) 转化成弱小的电压信号( 0.08～0.28V) ， 在经信号调度电路转化成0～2. 2V之间的电压信号，C8051F410片上体系内部A/D对该电压信号进行采样，依据Pt100分度表及采样电压与电阻的联系，经过软件处理终究取得精 确的被测温度值，在将其对应的数字量送入显现电路进行显现。
硬件电路规划
C8051F410片上体系根本外围接口
C8051F410片上体系是本测温体系的操控中心. 其根本外围接口电路是确保体系正常作业的辅佐电路，包含C8051F410片上体系作业所需求的JATG接口电源退耦基准滤波上电复位等根本外围电路，如图2所示。
图2 C8051F410根本外围电路
恒流源电路
恒流源驱动电路担任驱动温度传感器Pt100，将其感知的随温度改变的电阻信号转化成可丈量的电压信号，完成R-V转化. 恒流源电路由运算放大器OP07 基准电压源电阻和三极管组成，为防止鼓励电流发生的热量影响丈量精度，规划恒流源的巨细为1mA. 详细完成如图3所示. VZ1是一个2.5V的稳压管，即U1-U3=2.5V; 依据运放的虚短准则，运算放大器OP07的同相端电压和反相端电压值持平，即U2=U3; 因而，电阻R31两头的电压U1-U2=2.5V; 能够计算出流经R31的电流为2. 5V/2. 5K =1mA. 依据运放虚断原理，可知，流过R31的电流将简直悉数流入复合管而不流入运放的反向端，则由复合管集电极输出电流为1mA，完成了高精度恒流源的规划。
图3 恒流源电路
规划中的要害点： 由LM336供给一个精细2.5V电压基准; R31是安稳性好的精细线绕电阻; 由两片9012组成复合管使电流放大系数 值增大，温漂系数减小，恒流值安稳。
