MAX6675应用实例
在上一节的学习笔记《DS18B20与数字式温度测量的实现》中，我们学会使用数字式温度传感器DS18B20，通过单总线实现了温度的测量，下面我们接着上一节的学习笔记，继续下面的学习，这次我们使用热电偶和MAX6675实现高温测量，并且串口输出温度测量值。
一、热电偶工作原理
两种不同成份的导体两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。
热电偶就是利用热点效应原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶的实物如图1所示。
热电偶实物图
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，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：
1、热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数；
2、热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
3、当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这时候的热电偶热电势仅是工作端温度的单值函数。
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流。
二、MAX6675工作原理
根据热电偶测温原理，热电偶的输出热电势不仅与测量端的温度有关，而且与冷端的温度有关，需要测量出冷端温度，从而才能准确地测量出真实的温度。下面将介绍集成冷端补偿的芯片MAX6675。
MAX6675是MAXIM公司的K型热电偶串行模数转换器，它能独立完成信号放大、冷端补偿、线性化、A/D转换及SPI串口数字化输出功能。
MAX6675内部集成有冷端补偿电路；带有简单的3位串行SPI接口；可将温度信号转换成12位数字量，温度分辨率达0.25℃；内含热电偶断线检测电路。冷端补偿的温度范围-20℃～80℃，可以测量0℃～51;的温度。
&MAX6675为SO-8脚封装，工作电压为+5V直流电压，功耗为47.1mW，电流为50mA，适用于体积不大，不利散热的装置条件下使用，其引脚图如图2所示。其中SO为SPI串行输出端口引脚；
CS为片选信号；SCK为串行时钟输入；T+、T-分别接热电偶的测量端和冷端。
MAX6675引脚图
首先，我们需要proteus仿真里面添加K型热电偶和MAX6675，在元器件搜索栏中输入“TCK”和“MAX6675”，并添加至元器件选择栏中，如图3和4所示。然后，并将K型热电偶的红色端和蓝色端分别接至MAX6675的T+(2脚)和T-(3脚)，MAX6675的SO、SCK、CS分别接至Arduino
UNO的数字口8、9、10，热电偶仿真图如图5所示。最后点击MAX6675，设置冷端温度为25℃。如图6所示。
图3 添加K型热电偶
图4 添加AMX6675
图5 热电偶仿真图
图6 设置冷端补偿温度
Arduino代码清单：
#include "Max6675.h"
Max6675 ts(8, 9, 10);
// Max6675 module: SO on pin #8, SS on pin #9, CSK on pin #10 of
Arduino UNO
// Other pins are capable to run this library, as long as
digitalRead works on SO,
// and digitalWrite works on SS and CSKl
void setup()
ts.setOffset(0);
// set offset for temperature measurement.
// 1 stannds for 0.25 Celsius
Serial.begin(9600);
void loop()
Serial.print(ts.getCelsius(), 2);
Serial.print(" C / ");
Serial.print(ts.getFahrenheit(), 2);
Serial.print(" F / ");
Serial.print(ts.getKelvin(), 2);
Serial.print(" K\n");
delay(3000);
编译成功之后，导入proteus仿真软件进行仿真。通过调节K型热电偶的温度值，可以看到串口输出的温度数值，串口输出的温度值为热电偶的温度+MAX6675中设置的冷端温度。【注】冷端温度为25℃，热电偶温度为240℃、49℃的仿真图如图7、8所示。
【注】由于仿真环境为理想环境，传感器为理想模型，仅能验证能否对传感器进行读写操作，初步地验证程序的正确性。实际测量过程中，测量温度与实际温度会有一定的误差，误差大小和传感器、环境等都有关系。
图7 热电偶为240℃时的仿真图
图8 热电偶为49℃时的仿真图
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参考文献：
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MAX6675引脚功能及应用电图
下面是 [MAX6675引脚功能及应用电图]的电路图　　The MAX6675 performs cold-junction compensationand digitizes the signal from a type-K thermocouple.The data is output in a 12-bit resolution, SPI&-compati-ble, read-only format.MAX6675引脚功能图
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微信公众号二
微信公众号一MAX6675使用中的一些注意事项
Optimal&performance&from&the&MAX6675&is&achieved&when&the&thermocouple&cold&junction&and&the&MAX6675&are&at&the&same&temperature.&Avoid&placing&heat-generating&devices&or&components&near&the&MAX6675&because&this&may&produce&cold-junction-related&errors.
应当避免在MAX6675附近放置发热物体。
SO输出全0表示0度，输出全1表示1023.75度。
Force&CS&low&and&apply&a&clock&signal&at&SCK&to&read&the&results&at&SO.&Forcing&CS&low&immediately&stops&any&conversion&process.&Initiate&a&new&conversionprocess&by&forcing&CS&high.
拉低CS端口并在SCK端口输入一个时钟波形就能在SO端口读出转换结果。
拉低CS端口会立刻中止转换过程。要开始一个新的转换，拉高CS即可。
A&complete&serial&interface&read&requires&16&clock&cycles.&Read&the&16&output&bits&on&the&falling&edge&of&the&clock.The&first&bit,&D15,&is&a&dummy&sign&bit&and&is&always&zero.&Bits&D14&D3&contain&the&converted&temperature&in&the&order&of&MSB&to&LSB.&Bit&D2&is&normally&low&and&goes&high&when&the&thermocouple&input&is&open.&D1&is&low&to&provide&a&device&ID&for&the&MAX6675&and&bit&D0&is&three-state.
完整数据需要用16个时钟信号读出，在时钟的下降沿读取。
D15永远为0；
D14～D3为转换结果；
D2是开路检测，一般为0，当没有连接K型热电偶的时候为1；
D1为0来提供MAX6675的设备编号；
D0为三态。
T-的连接端离芯片的GND越近越好。
为防止自热效应造成测量误差，使用大面积铺地来提高测量精度。
还可以采用以下措施来提高精度：
使用尽可能粗的导线，但是不要让该导线成为热导体；
如果只能使用细导线，则只在测量区域使用细导线，然后在没有温度梯度的地方用补偿延长线；
避免机械压力和振动；
当热电偶线较长时，使用双绞线延长线；
避免存在剧烈的温度梯度；
在适用范围内使用热电偶；
在恶劣环境下使用合适的包覆材料来保护热电偶线；
只在较低温度时和较小温度梯度时使用延长线；
保存一个事件日志，连续记录热电偶的阻值。
MAX6675的转换时间是典型值：0.17s，最大值0.22s。
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用什么芯片一个就能代替两个MAX6675实现双通道测温
16:44:19　　
现在板子进行整改自己对这类芯片不熟悉&&希望大家帮帮忙
21:28:29　　
用两个18b20就行，不需要芯片根据内部序列码分别读数值
11:23:27　　
用兩個MAX6675采集熱電偶溫度就好了啊
14:48:53　　
你可以用模拟开关74HC4053 ，四路开关并联试试。
23:54:20　　
请大家加：电子产品全方位交流：
助理工程师
17:02:55　　
谢谢分享，楼主好人！！！
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