热电偶测温仪UT320D 拆机

性能应该还好吧,毕竟是便宜货。本来打算看看学习一下热电偶电路的前端设计,用什么滤波器、保护电路之类的,结果比较失望。

拆机

打开后盖的效果:

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PCB 另一面没有元件,打眼一看就能看出电路相当简单,功能全在牛屎底下。然后拆开顶部的黑色盖子,看看冷端补偿是怎么做的:

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左右两对弹片是用来连接两路热电偶的插头。中间蓝色的是NTC,负责测量插头附近的温度。这个设计~ 中规中矩吧,NTC 和插座没有接触,两侧的插座也没有任何导热的结构。想要冷端补偿精度高,NTC 的温度应该和插座完全一致,插座的两个插脚、两个插座之间当然也应该温度一致,最好是有什么导热兼蓄热的金属结构。这个冷端设计和淘宝十几块钱那种热电偶测温仪效果估计差不了多少,都是纯靠空气“传热”,不适用于户外场景,比如夏天大太阳底下。

电路

在这里插入图片描述
牛屎芯片以外,另外比较显眼的几个元件:

  • SOP-8 封装的芯片是24C04,I2C 存储器;
  • SOT-23-5 的芯片,丝印4B2P,万能的某宝上也没查到,估计是个LDO,电池正极经过SS14 二极管之后就连到了它,这里整个防反接~ 还行吧,电池确实可能给整反;
  • 丝印KL3 是BAT52C,双二极管,连接到那个疑似LDO 上面,可能是用来控制LDO 的EN 引脚,实现电源开关;
  • 1AM 是普通三极管,控制屏幕背光的;
  • 右下部份应该包括了牛屎芯片的电源滤波和液晶屏幕升压电容;

这么一通排除下来,跟信号处理有关的元件就没几个了。

“前端”

NTC 和热电偶的信号通过左上角四个焊盘引到主板上,右上角焊盘标了SGND,与主板的GND 相连,和输入信号都没有连接,可能是觉得把GND 引到热电偶插头板子上能有点过滤干扰的效果。

整理出来的电路如下:

在这里插入图片描述

左边T1-、T1+ 这几个是热电偶输入信号,右边CHIP_X 表示连接到了牛屎芯片的某个引脚。NTC 的阻值是估计的,R1 和R2 看电阻上的丝印,电容的值没测。

下方令人迷惑的串联二极管就是实物照片里那四个玻璃二极管。不懂,我能想到唯一合理的解释就是他PCB 画错了,本来是想往这里画个常规的ESD 保护二极管,结果新来的大学生复制粘贴整岔了。除此之外,看起来就没有任何与保护有关系的元件了,可能拿电池供电的设备其实就是这么简单吧,至于滤波,牛屎里肯定集成了。

NTC 一边的几个电阻和电容可能是和断偶检测有关。测量NTC 电压的时候,CHIP_3 输出高电平AVDD,通过R2 拉高NTC,然后从CHIP_2 读取NTC 上的电压。此时CHIP_1 连接到GND。

断偶检测时,COM 与GND 断开,AVDD 经过R1 、R2、NTC 把热电偶拉高,有很小的电流从COM 绕过热电偶来到CHIP_0 和CHIP_4,芯片就可以检测电压了。用300K 限流,可能是为了避免较大的电流干扰热电偶电压测量,因为热电偶线一般都比较长,电流一大,线上会有额外的电压。

当然,也可能时牛屎芯片有什么特别的用法,必须有这个300K 上拉。

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