Господа, есть вопрос.
Имеется термопара К-типа, усилитель термопары AD595CD и АЦП ADS1100.
4 месяца назад собрал на коленке, то есть навесным монтажом схемку на ADS595CD. Напряжение измерял цифровым мультимером. Получалось довольно точно - под мышкой термопара показывала 36.6 градусов, в ледяной ямке диаметром 5 мм, заполненной водой, показывала 0.7 градусов, в кипящей воде 100,5 градусов.
Сейчас спаял плату из двух термопар, двух усилителей и двух АЦП.

Результат - разница между показаниями термопар расположеных рядом или опущенных в воду на расстоянии 1 см колеблется от 0.5 до 1.5 градусов. При этом под мышкой показывает 73-38 градусов, в ледяной воде 3-4 градуса. Показания мультимера на выходе усилителя термопары отличаются от оцифрованных АЦП данных на 0,1-0.2 градуса, так что погрешность вносимую оцифровкой можно не учитывать, а само влияние АЦП, я думаю, ничтожно, та как входное его сопротивление порядка 2 мОм.

В чем может быть причина? Выпаивать микросхемы и опять собирать навесным неохота. Может ли характер холодного спая как-то влиять на это показания? У меня микросхема припаяна в медной дорожке обычным припоем, дальше к этой же дорожке припаян разъем с лужеными контактами. А раньше, когда показания были более правильными, я припаивал к ножкам микросхемы фрагмент штекера IDC, а на него накручивал провода термопары.


У кого есть опыт калибровки связки термопары+ AD595CD+какой-нибудь АЦП?



Хочук добавить - калибровочные резисторы отсутствуют, калибровать собираюсь программно.

Замыкаю контакты термопар, получаю показания на 1 микросхеме ровно 30 градусов, на другой 31.5 градусов.

А Вы не допускаете, что в каждой из ваших "связок" термопара-усилитель-АЦП существуют свои собственные погрешности, которые не обязаны совпадать. Подсчитайте бюджет возможных погрешностей, будет над чем поразмышлять. В общем случае, такого удивительного результата, как в первый раз, и не должно было быть.

Термопары действительно дрейфуют при циклировании. Но не очень много и очень медленно.

Правильно ли я понял что калибровать нужно следующим образом:
1. Определить показания в тающем льду и кипящей воде и вычислить смещение показаний относительно нуля градусов в льду.
2. Определить чувствительность термопары - разность напряжений поделить на разницу температур.
3. Каждый раз при измерении умножать напряжение на чувствительность и прибавлять смещение относительно нуля.

Правильно, если считать зависимость термо-эдс (а точнее - напряжения на входе АЦП) от температуры линейной. Но насколько я знаю, это немного не так

Для минимизации погрешностей Вам необходимо учесть следующее:
1. Ваша микросхема компенсирует температуру "холодного спая" термопары (при этом подразумевается, что термопара подключена непосредственно к выводам микросхемы и температура обоих выводов одинакова.
2. Все промежуточные контакты (если они есть) должны быть выполнены из одинаковых материалов и находиться при одной и той же температуре (исключается влияние "паразитных" термопар).
3.Ваш способ градуировки не гарантирует получения "0" и "100" градусов С.

P.S. На мой взгляд Вам проще градуировать путем сравнения с эталонным термометром.

Для термопары хромель-алюмель в заявленном диапазоне температур чувствительность более-менее постоянна. И если автор не ставит целью получить погрешность 0.1 градуса, то ход его мыслей правильный.

Надо ориентироваться на стандарт. Вы же сами не варите сплавы. Небольшие поправки введете после калибровки..
Только вода должна быть дистиллированная и при кипении термопару нужно держать в парах, а не в воде. Учитывать атмосферное давление.

А почему в парах? В пару температура может уже снизиться. К слову, собственно в воде у меня показывало 103-107 градусов.
А по поводу льда есть какие-нибудь тонкости? Высверлил я 5 мм диаметром и глубиной ямку, накапал воды, засунул термопару, стараясь не касаться льда, подождал, пока температура перестала снижаться. Так правильно?

У Вас однополярное питание ad595? Тогда нуль может неправильно показывать.
Нуль-термостат. Пробирочка со смесью вода+лед, помещенная в лед.
100 градусов - только в парах, так как температура кипящей воды выше 100 градусов. Что Вы и демонстрируете.
Условный чайник с теплоизолированным носиком, в котором термопара, которая не касается стенок.

Питание действительно, однополярное, +5 вольт.
А сильно подвирать может?

Можете проверить. Поместить микросхему в хороший термостат. Вместо термопары - медная закоротка. На выходе должна быть температура термостата.

То есть при закорачивании микросхема показывает температуру закоротки? А зачем тогда термопара нужна?

Минут через 5 сообразил - закоротка дает ноль, а температура в термостате влияет на саму микросхему. В результате на выходе мы видим некомпенсированную температуру холодного спая, так что ли?

Подмышка. А в другую - термометр.

Обычно термос до верху заполняют снежной шугой с водой (0С) , туда помещяют ампулу с маслом на глубину более 10 см, а термопара - в ампуле с маслом.

Спаяйте дифференциальную термопару, засуньте один ее спай банку со льдом, второй - к себе подмышку, и тогда поймете, откуда и какие берутся погрешности.

Вообще то термопарные измерители калибруют с помощью калибратора (источника э.д.с эквивалентного термопаре). По таблицам определяете э.д.с которое должна иметь термопара подаете это напряжение на вход прибора и проверяете соответствие показаний.
Ваш метод эталонных температур применяют для проверки термопар. При этом э.д.с термопары измеряют микровольтметром и сравнивают с табличными.

Очевидно, что у автора вопроса нет источника с нормальным элементом, иначе бы он своего вопроса не задавал. Тест с дифф-парой даст ему возможность беззатратно проверить, виноваты ли АЦП.