前言

MAX6675执行冷端补偿，并数字化K型热电偶的信号。 数据以SPI™兼容的12位分辨率，只读格式输出。

该转换器分辨率为0.25°C，允许读数高达+ 1024°C，并且在0°C至+ 700°C的温度范围内具有8LSB的热电偶精度。


什么是热电偶

当有两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端（也称参考端）或冷端，回路中将产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。这种现象称为“热电效应”，两种导体组成的回路称为“热电偶”，这两种导体称为“热电极”，产生的电动势则称为“热电动势”。因此，我们通过测量热电偶之间的压差就会求得侧两端的温度。


测温芯片 MAX6675 传感器 K型热电偶

为什么使用K型热电偶？ K型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜等优点,能用于氧化性惰性气氛中。K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。K型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶，从性能和成本上考虑我们采用K型热电偶。


典型电路


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内部框图

A1差分放大器电路（A1同相端接入基准电压源），A2为电压跟随器（接入 温度补偿二极管）


输入放大器（A1）是一种低噪声的放大器，旨在实现高精度的输入传感。使热电偶和连接线远离电气噪声源



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MAX6675详细介绍

MAX6675是一款精密的热电偶数字转换器，内置12位模数转换器（ADC）。 MAX6675还包括冷端补偿检测和校正，数字控制器，SPI兼容接口以及相关的控制逻辑。MAX6675设计用于在恒温，过程控制或监控应用中与外部微控制器或其他智能器件配合使用。


1.温度转换

MAX6675包括信号调节硬件，可将热电偶的信号转换为与ADC输入通道兼容的电压。T +和T-输入连接到内部电路，可减少热电偶导线引入的噪声误差。


在将热电电压转换为等效温度值之前，必须补偿热电偶冷端（MAX6675环境温度）与0°C虚拟基准之间的差异。对于K型热电偶，电压变化为41µV /°C，可通过以下线性方程式近似热电偶特性：

VOUT是热电偶输出电压（µV）。TR是远端热电偶结的温度（°C）。TAMB是环境温度（°C）。


2.冷端补偿

热电偶的功能是感应热电偶线两端之间的温度差。 热电偶的热端可以读取0°C至+ 1023.75°C的温度。冷端（安装MAX6675的电路板的环境温度）只能在-20°C至+ 85°C的范围内变化。当冷端温度波动时，MAX6675继续准确地感应另一端的温差。


MAX6675利用冷端补偿来检测并校正环境温度的变化。该设备使用温度感应二极管将环境温度读数转换为电压。为了进行实际的热电偶温度测量，MAX6675测量来自热电偶输出和检测二极管的电压。器件的内部电路将二极管的电压（感测环境温度）和热电偶电压（感测远端温度减去环境温度）传递到ADC中存储的转换函数，以计算热电偶的热端温度。当热电偶冷端和MAX6675处于相同温度时，可实现MAX6675的最佳性能。避免在MAX6675附近放置发热设备或元件，因为这可能会产生与冷端有关的错误。


通讯方式

常用的SPI方式，注意MCU的SPI的时钟频率最好不超过该芯片最高时钟频率的1/2

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数据结构


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代码部分

MAX6675.h


#ifndef __MAX6675_H

#define __MAX6675_H  

#include "stm32f10x.h"

#include "sys.h"

//———————

#define SCK PBout(3)

#define CS PBout(4)

#define SO PBin(5)

//———————

#define ID1 PBin(6)

#define ID2 PBin(7)

#define ID3 PBin(8)



void MAX6675_Init(void);//初始化

unsigned int MAX6675_ReadReg(void);//数据

unsigned int MAX6675_connect(void);//连接状态

void read_temper(void);//读取温度


unsigned int MAX6675_Temp(void);//温度




//————————–

unsigned int MAX6675_ReadReg2(void);




#endif


 

MAX6675.c


#include "MAX6675.h"

#include "pid.h"


extern u16 Kms10;


void MAX6675_Init(void)

{

 

 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

 

 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟

 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;  

 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出

 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4); //PA.8 输出高


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