Как диодом компенсировать холодный спай?

Question

[Proshka17]

Объясните, пожалуйста, каким образом данная схема компенсирует холодный спай?

Answer 1

[Виктор]

Это элементарно, Ватсон. Прямое падение на диоде имеет температурный коэффициент примерно 2 мВ/градус. С помощью делителя R2,R3 это значение уменьшают до уровня, равного напряжению холодного спая, но с обратным знаком. Значит, насколько выход термопары опускается от действия холодного спая, настолько же (в идеале, конечно) его поднимает напряжение с R3. А постоянную составляющую с диода и делителя сводят к нулю с помощью R6.
Нужно только не забывать, что ввиду нелинейности характеристик диода и его ограниченного темп. диапазона, компенсация будет принципиально неточна.

Comments

[Proshka17]

А зачем тогда нужны резисторы R4 и R5?

[Виктор]

Proshka17, R5 - для питания R6, т.е. цепи компенсации постоянной составляющей. Если бы его не было, откуда бралось бы компенсирующее напряжение?
А R4 - это элемент цепи ООС операционного усилителя (R4, R8, R9). К компенсации холодного спая R4 прямого отношения не имеет. Хотя могу и ошибаться.

[Proshka17]

Почему номинал R5 выбран именно таким? Чтобы получить ток на R6, позволяющий установить 0 при нуле градусов?

[Виктор]

Proshka17, немного не так. Резистор R6 своими 200 омами задаёт диапазон, в котором можно компенсировать постоянку с диода. С точки зрения удобства регулировки лучше всего иметь точную компенсацию в середине этого диапазона (т.е. когда движок R6 стоит посередине, на 100 Ом). Вот это и задаёт резистор R5. Если его номинал изменить, то точка наиболее точной компенсации будет сдвигаться от середины вверх или вниз.
Фактически, выбор номинала R5 не очень критичен. Поэтому я не понимаю, зачем авторы схемы выбрали там резистор повышенной точности - хватило бы и обыкновенного, 10-процентного, а его неточность легко скомпенсировалась бы регулятором R6.
Что касается нуля градусов - мне трудно судить, на каком именно значении авторы схемы собирались получить точную компенсацию ошибки. Это вовсе не обязательно должен быть ноль градусов. И ещё раз повторюсь, точную компенсацию во всём измерительном диапазоне эта схема не обеспечит.

[pfg21]

R6 очень мал потому что коррекция требуется на уровне единиц милливольт.
диапазон регулировки R6 получается от 0 до 5*200/(200+40200) ~= 12 милливольт

[Виктор]

pfg21, всё правильно - именно столько (в постоянке) создаёт делитель R2, R3.

[Proshka17]

Ясно. И последний вопрос. Как я понимаю, отношение R9 и R8 задают коэф усиления ОС. Но зачем нужен R4 и почему номинал именно такой?

[Виктор]

Proshka17, вот на этот вопрос я ответа не знаю. Могу предположить, что резистор R4 установлен для коррекции ещё чего-то дополнительного, каких-то эффектов второго уровня важности - возможно, смещения нуля ОУ или его входного тока. Если бы эту схему конструировал я, то я бы его не ставил. Во всяком случае в моём самодельном паяльнике с температурной стабилизацией ничего похожего нет.

[Proshka17]

Огромное спасибо за оперативные ответы. Очень помогли!

[Виктор]

Proshka17, ну если понравилось, помечайте решением. Напоминаю потому, что три четверти вопрошающих (по моим ощущениям) забывают это сделать.

[Ezhyg]

Виктор, буду исправлять несправедливость. Местами. По мере возможностей. :)