为什么需要热电偶放大器？

密歇根科学公司 (MSC) 提供多种热电偶放大器产品. 我们努力满足客户对不同热电偶类型、输入/输出范围和测量精度的要求。在由两部分组成的博客系列的第一部分中，我们将首先研究为什么需要热电偶放大器。

第一部分

什么是热电偶？

热电偶 (TC) 是一种简单的两线传感器，它产生的电压与测量结（位于您试图感测温度的点）和冷结（位于测量设备或数据采集）。有关热电偶测量背后物理学的技术解释，请参阅密歇根科学公司的技术说明 102-B.

信号信噪比

TC 放大器的优点之一是降噪. 未放大的 TC 信号在毫伏甚至微伏范围内，因此很容易被环境电噪声所掩盖。在运行长 TC 传感器线时尤其如此。 MSC 放大器可以位于或非常靠近测量结点，将 TC 信号转换为高电平电压并大大提高信噪比。

图 1：未放大的 K 型热电偶

图1 显示从未放大的热电偶捕获的数据。每段缩放为 50 mV，因此我们可以看到噪声“散列”的峰峰值测量值约为 30 mV。这是室温测量值，大约为 25°C，因此未放大的信号约为 1 mV。在这种情况下，信噪比为 1/30。请记住，此测量是在低噪声环境中进行的，可能会更糟。

图 2：放大的 K 型热电偶

图2 显示从 Michigan Scientific 热电偶放大器捕获的数据。同样的 25°C 测量被放大到 125 mV 左右，噪声峰峰值略微降低到 25 mV 左右。这将我们的信噪比从 1/30 提高到 5，提高了 150 倍。

冷端补偿

由于热电偶仅测量其两个结点之间的温差，因此必须在冷结点进行温度测量并将其“添加”到整体测量中。所有 MSC 热电偶放大器都提供冷端补偿并创建一个 绝对温度测量.

线性度

热电偶传感器测量本身是非线性的。几个 MSC 热电偶放大器提供了一个 线性输出，减少了用户对复杂后处理的需要。

带滑环的热电偶

热电偶放大器的最后一个主要优势在组合时很明显使用滑环组件进行 TC 测量. 滑环组件不提供由热电偶合金制成的连接，因此从转子到定子连接的任何温度梯度都不会包含在最终测量中。有关此计算的更深入检查，请参阅密歇根科学公司的技术说明 102-B. 通过在旋转测量的旋转侧使用放大器，可提供不受温度梯度影响的绝对测量。

下面的视频显示了使用热电偶和滑环组件时温度漂移的影响以及使用放大器如何影响输出。

请继续关注第二部分：如何为您的应用选择正确的放大器

第一部分

什么是热电偶？