热电偶测温线路的计算机自动校正

　　一引言

　　热电偶温度传感器具有反应速度快，非线性误差小的特点，但是由于其电压l温度变化率低(大约1O~100拜vl℃)，并且需要冷端沮度补偿，因此在一般情况下，要实现温度精确侧童，就必须反复调整电路参数.

　　我们在设计微波治疗机时，采用8路热电偶做为病灶区的温度传感器，其侧量温度范围在25一50℃之间，侧量精度要求达到0.2℃，其电路原理图见图1.为了实现以上的要求，采用调整电路参数的方法显然是行不通的，因此我们采用了计算机自动校正的方法.

　　二自动校正算法的可行性分析

　　我们用一只AD590放在热电偶组的冷端，用它的读数作为热电偶的冷端温度补偿值，根据图1可得出以下计算公式:

　　注:T侧为经过线路运算后得出的沮度测童值;

　　T冷侧为经过线路运算后得出的冷端温度测量值;

　　T冷实为冷端温度实际值;

　　△T侧为经过线路运算后得出的温差测量值;

　　△T实为温差实际值;

　　Kl为温差运算线路的放大倍数;

　　Pl为温差运算线路的零点漂移;

　　KZ为冷端温度运算线路的放大倍数;

　　PZ为冷端温度运算线路的零点漂移;

　　由于我们使用的温度范围在25一50℃，此时热电偶的拾出可近似为线性，公式(2)中Kl、Pl为常数。

　　我们的设备是在常温下使用的，其冷端温度就是使用环境的温度，因此AD590的使用温度范围是10一35℃，根据AD59o的特性，在我们的使用范围内其输出可认为是线性的，即公式(3)中KZ、PZ为常数。

　　由于公式(2)(3)中KI、KZ、pl、pZ均为常数，则公式(1)(2)(3)的输出是由输入值(即温度值)唯一确定的，因此只需要知道Kl、KZ、Pl、PZ即可实现热电偶温度自动校正.

　　三算法推导和软件流程

　　根据热电偶的使用方法，可得出热电偶的测温公式:

　　注:T实为测试端实际温度值;

　　T冷实为冷端实际温度值;

　　△T实为实际温差值.

　　在测试过程中，我们希望得到的是测试端实际温度值，但是由于条件所限制，我们只能用线路运算值反过来计算测试端的实际温度值.

　　首先我们对公式(3)作一近似等效，我们可以调节电路参数使KZ=1，这样做对于AD59o放大线路是可行的.由公式(3)可得:

　　由公式(2)可得:

　　将(5)(6)代入(4)中，并令llKI=K，pl+pZ=p可得:

　　根据前面的推导，K、P均为常数，因此可以根据公式(7)由T冷侧和△T侧来计算热端的实际温度值。