Μεσαία μέτρηση χαμηλής θερμοκρασίας σύστημα βασισμένο σε θερμοστοιχείο τύπου K

Η θερμοκρασία είναι μια πολύ βασική φυσική ποσότητα και πολλές φυσικές ποσότητες είναι στενά συνδεδεμένες με αυτήν. Ως εκ τούτου, η σωστή μέτρηση και ο ακριβής έλεγχος της θερμοκρασίας έχουν μεγάλη σημασία στη γεωργία και τη βιομηχανική παραγωγή, την καθημερινή ζωή των ανθρώπων και την επιστημονική έρευνα. Επί του παρόντος, οι αισθητήρες θερμοστοιχείων είναι τα πιο κοινά εξαρτήματα μέτρησης θερμοκρασίας στον κλάδο των εγχώριων και ξένων οργάνων και είναι επίσης οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες θερμοηλεκτρικοί αισθητήρες στον τομέα της μέτρησης της θερμοκρασίας επαφής.
Το θερμοστοιχείο τύπου K, ως κύριο στοιχείο μέτρησης θερμοκρασίας, έχει τα χαρακτηριστικά της απλής δομής, της βολικής χρήσης, της ευρείας κλίμακας μέτρησης της θερμοκρασίας και της ακρίβειας μέτρησης υψηλής θερμοκρασίας. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά προβλήματα με την εφαρμογή θερμοστοιχείων τύπου K.
1) Μη γραμμικά. Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό εξόδου των θερμοστοιχείων είναι μη γραμμική με τη θερμοκρασία, επομένως η γραμμικοποίηση είναι απαραίτητη για την εφαρμογή.
2) Ψυχρή αντιστάθμιση. Η παραγωγή θερμοηλεκτρικού δυναμικού από το θερμοστοιχείο είναι η διαφορά μεταξύ του δυναμικού στο κρύο άκρο όταν διατηρείται σε βαθμό 0 και το άκρο μέτρησης. Ωστόσο, σε πρακτικές εφαρμογές, η θερμοκρασία στο κρύο άκρο ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, έτσι απαιτείται αντιστάθμιση κρύου άκρου.
3) έξοδος σήματος. Το σήμα εξόδου του θερμοστοιχείου τύπου Κ είναι ένα αναλογικό σήμα. Προκειμένου να διευκολυνθεί η σύνδεση με τα επόμενα κυκλώματα μικροελεγκτή, είναι απαραίτητο να μετατραπεί το αναλογικό σήμα σε ψηφιακό σήμα.
Το MAX6675 [0] είναι ένας ενισχυτής θερμοστοιχείων και ο ψηφιακός μετατροπέας που ενσωματώνει τον ενισχυτή θερμοστοιχείων, την αντιστάθμιση ψυχρής σύνδεσης, τον μετατροπέα A/D και τη σειριακή θύρα SPI.