Consideraciones de termopares multiplexados

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Tengo un proyecto paralelo para leer temperaturas de 4 termopares (tipo K, alrededor de 500F para el registrador de datos de tostador de café), y no tengo experiencia analógica previa en estos niveles.

He identificado dos soluciones posibles, pero me gustaría escuchar comentarios / sugerencias / alternativas.

El primer método sería alimentar los cuatro termopares a través de un mux analógico (por ejemplo, HEF4052 , no he hecho tanta investigación sobre esto, es encontrar un mux para señales de baja frecuencia uV), y luego a un típico termopar IC (MAX6675 ).

El segundo método sería alimentar los termopares a un ADC diferencial de 4 canales, probablemente con un PGA integrado ( AD7708 ). Luego, tenga un sensor de temperatura en la PCB para manejar la compensación de la unión fría. Otra opción sería el mux analógico a un solo canal ADC, etc.

¿Hay ventajas de un enfoque sobre el otro? Parece que el primero sería menos componentes y un poco más confiable, aunque un poco más caro que la segunda opción.

También he visto circuitos que usan un filtro RC en ambas líneas de termopares. ¿Vale la pena? ¿Qué tipo de TC valdría la pena en este tipo de señales? ¿Algo para bloquear 50 / 60Hz? ¿Solo instalación específica?

Mi principal preocupación es que esta es la primera vez que se trabaja con señales medidas en uV, por lo que no estoy seguro de lo que es y de lo que no es importante (más allá de lo básico, como mantener separados digitales y analógicos).

EDIT : una pregunta más para el enfoque de ADC: ¿es importante medir las señales de manera diferencial, o podría el extremo bajo de las 4 parejas termoeléctricas estar conectado a tierra, luego medirse en una sola terminó la moda? ADS1118 parece que tiene mucho de lo que se desea, pero es solo un canal de dos diferenciales (y el hoja de datos muestra las medidas diferenciales en eso). Más claramente: ¿cuál es la ventaja de hacer una medición diferencial en comparación con un solo extremo con un extremo atado al suelo? ¿Solo aislamiento del resto del sistema?

    
pregunta CoderTao

2 respuestas

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Si fuera mi diseño, usaría AD7708 y un sensor de temperatura separado en la PCB para la compensación del punto de hielo.

Dado que 50 / 60Hz es una señal de modo común en ambas líneas TC, se cancela mediante un amplificador diferencial (en el extremo delantero o en la A / D integrada). Los filtros RC reducen el ruido de mayor frecuencia, que puede ser rectificado por el amplificador, lo que causaría un desplazamiento en la lectura de TC. Dependiendo de la cantidad de ruido en su entorno, esto puede o no ser un problema.

El enfoque con un mux externo es viable para. Compruebe que el mux no inyecta demasiado ruido. Un relé mecánico sería un mux de ruido muy bajo.

editar: en termopares flotantes versus cables comunes.
La topología con un cable TC común podría funcionar. Pero hay advertencias. Diferentes TC pueden ser un potencial ligeramente diferente (modo común). Si hay un cable compartido, puede fluir una corriente a través de él, lo que puede sesgar la lectura. Si los termopares se extienden alrededor del espacio, pueden ver un ruido diferente. Los ruidos se agregarán en el cable común, pero aparecerán por separado en los cables separados. La cancelación de 50 / 60Hz de ruido no sería tan buena.

actualización: Publicación relacionada sobre termopares flotantes y puestos a tierra.

    
respondido por el Nick Alexeev
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Si esto es para un sistema de una sola vez, podría hacerlo peor que usar un MAX6675 por termopar. Si bien esto sería demasiado costoso para una ejecución de producción, para un sistema y el precio de un par más de estos, ahorrará una gran cantidad de ingeniería. Amplificación, compensación, & A / D ya habrá sido hecho por ti. Un comentario en esta página sugiere que puede cargar el reloj y las líneas de datos y solo necesita una selección de chip por dispositivo. No es mucho más simple que eso.

    
respondido por el JRobert

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