热电偶的采样电路与热电阻pt100的采样电路

一、热电偶采样电路

1 采样放大电路    

       下图为之前拆过的一个西门子温度模块相关的采样电路，乍一看这个电路有不知道从哪里下手分析，这也不像我们熟悉的同向或者反向电路，也没有参考的地，电路结构肯定是没有错的，西门子温度模块里的采样电路，这样做肯定有它的道理。

                                                        图：热电偶采样放大电路

       下面我们把上面的电路简化一下，其实也很简单啊，原来只是把同向放大电路的地改成了基准，这样做的好处是避免地平面上的噪声的影响，毕竟热电偶出来的信号是很弱的，同向放大就好分析了，放大倍数2倍，输入1v，输出2v + VREF = 4.5V，和仿真的结果一样，同向放大的输入阻抗接近无穷大，R3一般选择为R1 // R2 = 5k 。

                                                         图：热电偶采样放大电路仿真

2 ADC输入端   

                                                               图：ADC输入端

2.1 上下拉电阻      

      Rpu 和 Rpd 一方面可以提供共模偏置电压，另外一方面， 提供一个微弱的上拉和下拉来检测开路热电偶引线。当某个热电偶引线断开时，正输入将被拉到VDD，负输入将被带到GND。ADC因此读取超出热电偶电压正常测量范围，以指示此故障情况。在选择偏置电阻的值时，需要考虑偏置电流大小会不会影响热电偶的测量精度。

2.2 共模、差模电容

差模电容对采样信号的高频成分衰减，截至频率计算公式为：

fc = 1 / [2π · (Rdiffa + Rdiffb) · （Cdiff + 1/2 *Ccm]

Ccm滤除共模的高频成分，因为如果不滤除共模上的噪声，共模噪声也会转换成差模噪声。一般选共模电容比差模电容小10倍。

差模电容的意义是降低射频干扰整流误差。

共模电容的截至频率fc =  1 / 2π·Rdiffa·Ccm

二、RTD采样电路

计算和接线方式参考下图中的参数设计。

参考资料：

https://www.digikey.com/en/product-highlight/t/texas-instruments/ads1118-adc-qfn10

 https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD7714.pdf