想象一种电子传感器技术简单、廉价、可靠并且已有200年历史。这就是普遍使用的热电偶。在十九世纪早期,Thomas Seebeck发现了两种金属的连接处产生了电压,并且这个电压取决于温度。许多实验室学生通过使用一种类似图示的装置来探索这一关系,从此开始经常接触热电偶。 他们使用一对热电偶结来测量未知的温度,其中一端浸入冰水容器。进行完电压测量后,他们使用热电偶查阅表来确定未知温度。今天,工程师和科学家使用可接受几十路热电偶输入的电子仪器,而不需冰水容器参考或者单独的参考接头。这是如何实现的,保留了热电偶使用中最少被理解的方面 对所涉及的规则的领会,可以很好的帮助用户在使用他们自己的热电偶系统时避免建立和测量误差。热电偶是工业温度测量常用的传感器,它具有精度高、经济和温度宽的特点。热电偶测量其热端和冷端之间的温度差。为了得到热端感测点的绝对温度,必须测试冷端温度和相应地调节热电偶输出。现在,位于热电偶信号处理单元输入端的冷端同温通常靠具有高热导率的材料片保持。热导率381W/mK的铜是理想的材料。输入连接必须电隔离,热连路到片上。整个信号处理单元理想上应该处在这种同温环境中。
热电偶信号范围为μV/℃量级,热电偶的信号处理单元对电磁干扰(EMI)敏感,热电偶线往往遭受EMI。EMI增加了接收信号的不确定性和损害所采集温度数据的精度。另外,此连接所需的专门热电偶缆线是昂贵的,假若无意中用另外的缆线替代,则会变得分析困难。
由于EMI与线长度成正比,所以使噪声最小的通常选择是把控制电路靠近感测点,增加1个靠近感测点的远程板或采用复杂的信号滤波和缆线屏蔽。1个比较妙的方案是在靠近感测点数字化热电偶输出