热电偶测温方案系列--专用K型热电偶测温IC测温【原创首发】

热电偶测温原理

如果测量的温度不超过150℃，通常我们使用NTC就可以了，单片机通过AD转换就可以得到温度，简单实用。烧水壶、咖啡壶、豆浆机等小家电上基本上都是用NTC来测温。但测量的温度比较高的话，NTC就不适用了。这时候我们可以用热电偶来测温，一般可以测量－200℃～1300℃，特殊情况下可测量－270℃～2800℃。

热电偶（thermocouple）是温度测量中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成。

热电偶结构图

热电偶测温的方案跟NTC是完全不同的，热电偶测温的工作原理大家可以自行网上找资料参考，这里主要是谈设计方案。

热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，我们只要测出两端的电动势差，再加上温度补偿就可以得到真实的温度了。

下面我们用K型热电偶进行方案设计

本方案可以让你快速设计出稳定可靠的产品，缺点就是成本会比较高一些，还有就是测温范围不会太广，如果本方案满足不了你的要求，请关注我，很快就会推出下一个热电偶测温方案哦。

方案一：使用专用K型热电偶测温IC测温

Maxim(美信)有一款K型热电偶测温的专用IC MAX6675，它是自带温度补偿的

IC模块

使用环境温度为：-20°C to +85°C

测温范围是：0°C ~1024°C，分辨率可以去到0.25°C

原理图如下：

连接原理图

通过SPI接口就可以直接读取到温度了，有一点需要注意的是，读取温度的频率不要太高了，至少间隔0.5秒读一次温度数据。

读取温度的示例程序如下：

typedef struct

{

u16 TemperatureIn; //Temperature of Thermocouple

u8 ThermocoupleStatus; //=1 Thermocouple open

}TempStruct;

TempStruct Temperature;

void Max6675Int(void)

{

MAX6675_CS=1;

MAX6675_SCK=0;

Temperature.ThermocoupleStatus=0;

Temperature.TemperatureIn=0;

}

void GetTemperature(void)

{

u16 TempData;

u8 i,Temp;

TempData=0x0000;

MAX6675_CS=1;

MAX6675_SCK=0;

_nop_();

MAX6675_CS=0;

_nop_();

if(MAX6675_SO==1)TempData+=1;

MAX6675_SCK=1;

for(i=0;i<15;i++)

{

TempData<<=1;

MAX6675_SCK=0;

_nop_();

if(MAX6675_SO==1)TempData+=1;

_nop_();

MAX6675_SCK=1;

}

MAX6675_SCK=0;

MAX6675_CS=1;

Temp=(u8)TempData;

Temp &=0x04;

if(Temp!=0) // Thermocouple open

{

Temperature.ThermocoupleStatus=1;

Temperature.TemperatureIn=0;

}

else

{

Temperature.ThermocoupleStatus=0;

TempData>>=3;

TempData&=0x0fff;

Temperature.TemperatureIn=TempData/4;

Temp=(u8)(TempData%4);

if(Temp>1)Temperature.TemperatureIn+=1;

_nop_();

}

}