По выходному сигналу термопары сложно определить, соответствует ли он действительности и не произошло ли замыкание или разрыва цепи. Классические способы определения режима работы термопары основаны на использовании звукового генератора/отражателя или источника тока. Ниже описано более дешевое решение.
Предлагаемая схема на основе использования транзиторного ключа показана на рисунке 1. В нормальном состоянии транзистор Q1 выключен, а дифференциальный усилитель U1 усиливает сигнал термопары. Микроконтроллер периодически осуществляет проверку на наличие разрыва путем кратковременного включения Q1 и считывания выходного сигнала усилителя. Когда Q1 включается при нормальных условиях, он накладывает на сигнал термопары фиксированную постоянную составляющую, которая определяется резисторами R10, R4 и R5.
Рис. 1. Проверка режима работы термопары с помощью транзисторного ключа
Если на короткое время переключить транзистор и посмотреть реакцию усилителя, микроконтроллер сможет оценить, нет ли в цепи термопары замыкания или разрыва.
Если транзистор Q1 включен, а сигнал усилителя не изменился, то имеет место замыкание цепи термопары. При разрыве цепи усилитель автоматически переходит в режим повторителя. Соответственно, выходной сигнал увеличится на несколько вольт.
Диоды D1–D5 позволяют использовать данный подход для схем с несколькими усилителями сигнала термопары. Резисторы R1 и R2 защищают входы усилителя от случайного короткого замыкания электродов термопары на линию положительного питания.
