单片K型热电偶放大与数字转换器MAX6675
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:899
摘要:max6675是maxim公司推出的具有冷端补偿的单片k型热电偶放大器与数字转换器。文中介绍器件的特点、工作原理及接口时序,并给出与单片机的接口电路及温度读取、转换程序。
关键词:热电偶放大器 冷端补偿 数字输出
热电偶作为一种主要的测温元件,具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽、测温精度高等特点。但是将热电偶应用在基于单片机的嵌入式系统领域时,却存在着以下几方面的问题。①非线性:热电偶输出热电势与温度之间的关系为非线性关系,因此在应用时必须进行线性化处理。②冷补偿:热电偶输出的热电势为冷端保持为0℃时与测量端的电势差值,而在实际应用中冷端的温度是随着环境温度而变化的,故需进行冷端补偿。③数字化输出:与嵌入式系统接口必然要采用数字化输出及数字化接口,而作为模拟小信号测温元件的热电偶显然法直接满足这个要求。因此,若将热电偶应用于嵌入式系统时,须进行复杂的信号放大、a/d转换、查表线性线、温度补偿及数字化输出接口等软硬件设计。如果能将上述的功能集成到一个集成电路芯片中,即采用单芯片来完成信号放大、冷端补偿、线性化及数字化输出功能,则将大大简化热电偶在嵌入式领域的应用设计。
maxim公司新近推出的max6675即是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、a/d转换器及spi串口的热电偶放大器与数字转换器。
1 性能特点
max6675的主要特性如下:
①简单的spi串行口温度值输出;
②0℃~+1024℃的测温范围;
③12位0.25℃的分辨率;
④片内冷端补偿;
⑤高阻抗差动输入;
⑥热电偶断线检测;
⑦单一+5v的电源电压;
⑧低功耗特性;
⑨工作温度范围-20℃~+85℃;
⑩2000v的esd信号。
该器件采用8引脚so帖片封装。引脚排列如图1所示,引脚功能如表1所列。
表1 max6675引脚功能
引 脚 | 名 称 |
功 能 |
1 | gnd | 接地端 |
2 | t- | k型热电偶负极 |
3 | t+ | k型热电偶正极 |
4 | vcc | 正电源端 |
5 | sck | 串行时钟输入 |
6 | cs | 片选端,cs为低时、启动串行接口 |
7 | so | 串行数据输出 |
8 | n.c. | 空引脚 |
2 工作原理
max6675的内部结构如图2所示。该器件是一复杂的单片热电偶数字转换器,内部具有信号调节放大器、12位的模拟/数字化热电偶转换器、冷端补偿传感和校正、数字控制器、1个spi兼容接口和1个相关的逻辑控制。
图2 max6675内部结构框图
2.1 温度变换
max6675内部具有将热电偶
摘要:max6675是maxim公司推出的具有冷端补偿的单片k型热电偶放大器与数字转换器。文中介绍器件的特点、工作原理及接口时序,并给出与单片机的接口电路及温度读取、转换程序。
关键词:热电偶放大器 冷端补偿 数字输出
热电偶作为一种主要的测温元件,具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽、测温精度高等特点。但是将热电偶应用在基于单片机的嵌入式系统领域时,却存在着以下几方面的问题。①非线性:热电偶输出热电势与温度之间的关系为非线性关系,因此在应用时必须进行线性化处理。②冷补偿:热电偶输出的热电势为冷端保持为0℃时与测量端的电势差值,而在实际应用中冷端的温度是随着环境温度而变化的,故需进行冷端补偿。③数字化输出:与嵌入式系统接口必然要采用数字化输出及数字化接口,而作为模拟小信号测温元件的热电偶显然法直接满足这个要求。因此,若将热电偶应用于嵌入式系统时,须进行复杂的信号放大、a/d转换、查表线性线、温度补偿及数字化输出接口等软硬件设计。如果能将上述的功能集成到一个集成电路芯片中,即采用单芯片来完成信号放大、冷端补偿、线性化及数字化输出功能,则将大大简化热电偶在嵌入式领域的应用设计。
maxim公司新近推出的max6675即是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、a/d转换器及spi串口的热电偶放大器与数字转换器。
1 性能特点
max6675的主要特性如下:
①简单的spi串行口温度值输出;
②0℃~+1024℃的测温范围;
③12位0.25℃的分辨率;
④片内冷端补偿;
⑤高阻抗差动输入;
⑥热电偶断线检测;
⑦单一+5v的电源电压;
⑧低功耗特性;
⑨工作温度范围-20℃~+85℃;
⑩2000v的esd信号。
该器件采用8引脚so帖片封装。引脚排列如图1所示,引脚功能如表1所列。
表1 max6675引脚功能
引 脚 | 名 称 |
功 能 |
1 | gnd | 接地端 |
2 | t- | k型热电偶负极 |
3 | t+ | k型热电偶正极 |
4 | vcc | 正电源端 |
5 | sck | 串行时钟输入 |
6 | cs | 片选端,cs为低时、启动串行接口 |
7 | so | 串行数据输出 |
8 | n.c. | 空引脚 |
2 工作原理
max6675的内部结构如图2所示。该器件是一复杂的单片热电偶数字转换器,内部具有信号调节放大器、12位的模拟/数字化热电偶转换器、冷端补偿传感和校正、数字控制器、1个spi兼容接口和1个相关的逻辑控制。
图2 max6675内部结构框图
2.1 温度变换
max6675内部具有将热电偶