ZHCACG7A september 2018 – march 2023 ADS1118 , ADS1119 , ADS1120 , ADS112C04 , ADS112U04 , ADS1146 , ADS1147 , ADS1148 , ADS114S06 , ADS114S06B , ADS114S08 , ADS114S08B , ADS1219 , ADS1220 , ADS122C04 , ADS122U04 , ADS1246 , ADS1247 , ADS1248 , ADS124S06 , ADS124S08 , ADS125H02 , ADS1260 , ADS1261 , ADS1262 , ADS1263
1.4.2 偏置熱電偶
計算 PGA 增益后，可考慮 PGA 共模輸入范圍。許多 PGA 的實現(xiàn)方式與儀表放大器的前端類似。這就要求輸入的共模電壓必須處于 PGA 工作范圍內。隨著 PGA 增益的增加，共模輸入電壓會受到限制，因此放大器輸出不會進入正電源軌或負電源軌。如需了解特定的絕對或共模輸入電壓范圍，請參閱器件數(shù)據(jù)表。在大多數(shù)情況下，將輸入設置為模擬電源電壓的中點可確保熱電偶處于 PGA 的范圍內。
熱電偶需要偏置來設置傳感器電壓直流工作點。有多種方法可以偏置熱電偶。熱電偶偏置較常用的方法是使用連接到熱電偶任一端的大電阻，如圖 1-5 所示。然后，將電阻的另一端連接到任一電源。該方法假設這些電阻相等且熱電偶電壓相對較小，因此將熱電偶工作電壓設置為 1/2 Vs。
圖 1-5 使用電阻偏置熱電偶電阻值通常選擇在 500kΩ 至 10MΩ 之間，具體大小取決于輸入電流。不同的 ADC 具有不同大小的輸入電流。如果電阻過高，則與電阻的 ADC 輸入電流相比，偏置電流會變得過小。選擇電阻值時應考慮 ADC 輸入電流，因為這可能會使偏置點偏移。
如果熱電偶引線較長，則電阻偏置可能會產生額外的誤差。長阻性引線將與偏置電流相互影響，從而在測量中產生電壓誤差。在另一種偏置方法中，熱電偶負極引線連接到一個已知電壓源，如圖 1-6 所示。使用電壓源可消除流經熱電偶的偏置電流。只會保留 ADC 輸入電流，但通常會下降幾個數(shù)量級。在許多情況下，可使用 ADC 基準或外部基準進行偏置。同樣，許多 ADC 都有一條 VBIAS 線路，此線路可用于通過 ADC 的輸入多路復用器將特定模擬輸入連接到電壓發(fā)生器。
圖 1-6 使用電壓偏置熱電偶同樣，如果 ADC 使用雙極電源，則負熱電偶輸入可接地。通過接地可以在電源的中點建立輸入并將偏置點設置在 PGA 輸入范圍內。
無論如何，所有這些方法都會為熱電偶測量建立一個直流工作點。本應用手冊的許多后續(xù)章節(jié)將討論用于偏置熱電偶的不同電路拓撲。