熱電堆傳感器的信號(hào)輸出 TP+ 和 TP– 饋送到增益為 201、具有低失調(diào)電壓溫漂的運(yùn)算放大器。信號(hào)偏移了 V_REF，差分信號(hào)饋送到 MSP430I2040 通道 0 上的 24 位 ADC 進(jìn)行數(shù)字化。

如圖 3-1 所示，設(shè)計(jì)前端時(shí)需要計(jì)算輸入范圍。為涵蓋隨環(huán)境變化而改變的物體溫度范圍，假定熱電堆信號(hào) (V_tc) 在 –1mV 至 3mV 之間變化，如圖 3-1 中的紅色標(biāo)識(shí) (V_sen) 所示，得出Equation1：

使用 TLV2333 器件（最大失調(diào)電壓為 15μV）的一個(gè)通道放大此信號(hào)，增益通過Equation2 得出：

該 V_OUT 在差分模式下發(fā)送到 ADC，如圖 4-3 所示。ADC 輸入將在
201 × V_tc（其值將為 201mV）至 603mV 之間變化（為獲得出色性能，信號(hào)范圍應(yīng)在 ±928mV 內(nèi)）。

系統(tǒng)要求輸入端存在直流電壓漂移，以便有足夠的失調(diào)電壓來獲得負(fù)信號(hào)（當(dāng)環(huán)境溫度高于物體溫度時(shí)，熱電堆輸出將為負(fù)值）。這通過使用 TLV2333 的另一個(gè)通道來實(shí)現(xiàn)，它有兩個(gè)用途。首先，它為熱敏電阻電壓測(cè)量提供一個(gè)緩沖器，該輸出也用作熱電堆測(cè)量的基準(zhǔn)或直流失調(diào)電壓。

請(qǐng)注意，MSP430I2040 中的 ADC 輸入阻抗是 200k? 的階數(shù)。典型的熱敏電阻輸出在 50°C 時(shí)的 35k? 至 0°C 時(shí)的 331k? 之間變化（來自 TS318-11C55 數(shù)據(jù)表）。為了測(cè)量信號(hào)，在熱敏電阻和 ADC 通道之間添加一個(gè)緩沖器是非常有必要的。

使用緩沖器后面的電阻分壓器測(cè)量熱敏電阻電壓，此緩沖器由 TLV2333 運(yùn)算放大器的第二個(gè)通道提供。Equation3 計(jì)算 V_REF 范圍：

Equation3 顯示，VREF1 在 383mV (RNTC 35k?) 至 993mV (RNTC 331k?) 之間變動(dòng)。在 25°C 時(shí) RNTC 的值大約為 100k?，轉(zhuǎn)換為 550mV 的 VREF1。