单片机驱动的K型热电偶冷端自动补偿系统设计

该文档主要探讨了基于单片机的K型热电偶冷端自动补偿设计。K型热电偶是一种常用的高温测量工具，在各种高温环境中，如热处理炉温控制和航空发动机排气温度检测等领域发挥着关键作用。然而，由于实际应用中热电偶冷端温度并非恒定在0℃，且会受环境温度影响，这会导致测量误差，影响测量精度。 传统的冷端补偿方法依赖于人工预先调整，难以应对环境温度快速变化，而且电路复杂，需要额外的专用集成电路、传感器以及众多外部元件，这不仅增加了成本，还限制了设备的便携性和可靠性。为了克服这些问题，本文提出了一种创新的设计思路，即利用单片机的强大数据处理能力，通过非理想集成运放的计算方式，设计出一个简单的硬件系统和相关软件，用于实时监测和补偿环境电势与现场电势的差异，确保热电偶标准电势的准确性。 该设计的核心是软件处理，它实现了冷端温度的自动检测和补偿，将复杂的补偿电路简化为环境温度测量、现场电势测量和单片机信号处理三个模块，大大减少了硬件复杂性。通过这种方式，补偿系统的成本和体积得以显著降低，同时保证了测量的精度，使得控温的最大偏差能够控制在5℃以内。 文中还提到了研究的背景和目标，即为工业生产和科研实践提供一种实用且经济的热电偶测温解决方案。作者汪定江、王东锋和杨后川基于武器装备军内维改项目的支持，针对单片机技术在热电偶冷端补偿中的应用进行了深入研究，并展示了他们的研究成果对于提升热电偶测量性能的重要价值。