本文介绍的电路在接近温度传感器的方位对热电偶输出进行数字转化，与在数字化之前使弱信号经过长电缆传输的计划比较，该计划能够将噪声降至最低。
热电偶由于其高丈量精度、价格经济、简单取得以及较宽的温度丈量规模等特色而在工业范畴得到遍及运用。它由焊接在一起的两种不同的金属或金属合金线(一般称为热端)组成。热电偶输出电压是两个线端(另一端一般称为冷端)的电压差，冷端有必要坚持在已知温度。热电偶电压是Seebeck(1921年左右)、PelTIer (1834年左右)和Thompson
(1851年左右)效应的结合产品。热端和冷端这两个名词源于运用前史。事实上，依据详细运用，冷端温度也有或许高于热端。这种情况下，热电偶输出相反极性的电压。由此可见，热电偶丈量的是热端与冷端温度之差，而非冷端的绝对温度。
不同金属或合金热电偶对应的输出电压现已制作成规范表格1。用大写字母标明规范金属对，例如，K代表镍镉合金热电偶，表中列出的数据假定冷端温度为0°C。
为了取得热端的绝对温度，有必要丈量冷端温度并相应调整热电偶输出。这种技能称为冷端补偿。19世纪中期，当热电偶刚刚开始运用时，绝对温度丈量需求将冷端坚持在冰和蒸馏水混合到达平衡后的温度，以树立一个真实的0°C参考点。
热电偶温度传感器需求运用与热电偶导线相同资料的特别电缆和衔接器。因而，市场上供给的各种封装、体积和品种的商用化热电偶一起也给出完好的电缆、衔接器和配件选型2,3。
冷端等温线坐落热电偶信号处理模块的输入端，一般安装在高热导率资料制成的底板上。铜的热导率为381W/m°K
(不管摄氏度，仍是开尔文温度，每度都具有相同起伏的改变)。输入衔接有必要是电气阻隔，但需求与底板坚持导热。抱负情况下，整个信号处理模块应该坚持在平等温度环境。
信号处理电路由低压直流放大器(热电偶信号规模为V/°C)、温度传感器、冷端补偿电路、内置基准ADC、热电偶开路检测器、报警指示和数字输出接口组成。所有这些功用都集成在小尺度IC内，例如：MAX6674和MAX6675，只需求外部衔接热电偶和电源。串口输出代表热电偶检测点温度的数据。
MAX6674/MAX6675内部热电偶数字转化电路与镍镉合金(K型)热电偶成份额。MAX6674丈量规模为0至+128°C，分辨率为0.125°C;MAX6675丈量规模为0至1024°C，分辨率为0.25°C。两款IC均经过SPI?兼容接口与微控制器或相似的本地智能电路衔接。假如检测点间隔控制器较远，应在检测点邻近对热电偶信号进行数字化处理。
与其它低压电路相同，热电偶信号处理电路对EMI十分灵敏。热电偶引线一般暴露在EMI环境中(引线拾取的搅扰噪声等级与引线长度成正比)。EMI增大了接纳信号的不确认性，下降温度丈量的精度。关于这种环境，运用特别的热电偶衔接电缆价格昂贵，假如选用其它电缆则很难确认实践环境的测验温度。
为了使噪声降至最小，能够在检测点邻近选用一个控制电路，接近检测点添加一个远端控制电路以供给本地智能化办理，引进杂乱信号的滤波和电缆屏蔽。图1供给了一个较好的设计计划，在接近检测点的方位对热电偶输出进行数字化。
图1. 在3000英尺电缆的远端供给电源，MAX6674/MAX6675在接近检测点的方位量化热电偶输出，使EMI降至最小。
经过本地脉冲时序发生器(IC2和IC3)驱动MAX6674/MAX6675的SPI接口，IC2、IC3强制MAX6674/MAX6675以4800波特率、每秒钟四个字符发生异步串行输出数据，字符结构为：1位开始位、11位数据和1位中止位(MAX6675选用13位数据位)。关于MAX6674，11位数据包含10位标明温度数据的直接二进制数(MSB在前)、1位热电偶开路报警位，MAX6675供给12位数据和1位报警。
安稳的晶体振荡器确保准确的数据传输波特率。为确保正确的电路操作，热电偶检测点有必要与电路坚持电气阻隔，MAX6674/MAX6675有必要在任何时刻坚持在-20°C至+85°C作业温度规模内。
电路经过双绞线衔接远端电源和数据接纳器，经过双绞线电缆为电路供电并将数据传输到数据接纳端。温度丈量由MAX6674/MAX6675的内部10位ADC完成，并将数据串行发送到电缆上。图2所示温度数据由MAX6674发生，并经过3000英尺的双绞电缆传输量化后的数据。这些数据标明热电偶处于较好的作业状况，丈量温度为21.875°C。
图2. 在图1的数据接纳器A、B端接纳到的串行数据字，数据代表电缆另一端的热电偶丈量温度为21.875°C。
