یکی از رایج ترین و مهم ترین روش های اندازه گیری دما در محیط صنعتی استفاده از ترموکوپل می باشد که به وسیله این اسی میتواند دماهای 0 تا 1024 درجه را اندازه گیری نمایدو دمای منفی قابل اندازه گیری نیست.
ابتدا باید انواع ترموکوپل را خدمتتان معرفی کنیم.
ترموکوپل نوع K-J-N-R-S-T-E میباشد که محدوده دما کاری ان در جدول زیر اورده شده است .(منبع :ویکی پدیا)
معروف ترین نوع ترموکوپل که در صنعت استفاده می شود ترموکوپل نوع K می باشد که میتواند در مدت کوتاه از دمای 180- تا 1300+ را اندازه گیری نماید.
در عکس زیر چند نمونه ترموکوپل نشان داده شده است که بسته به نوع محل اندازه گیری دما به صورت های مختلف ساخته شده است.
ترموکوپل دارای 2 سیم مثبت و منفی هست که بر اثر دمای سر ترموکوپل ولتاژ تولید میگردد و این ولتاژ به ورودی ای سیMAX6675 داده شده و عملیات تبدیل انجام میشود و خروجی ای سی دیتا را از طریق پروتکل SPI ارسال میکند.
به ای سی MAX6675 فقط میتوان ترموکوپل نوع K را وصل نمود و محدوده دمای 0 تا 1024+ درجه سانتی گراد را اندازه گیری کرد.
در ادامه برخی مشخصات ای سی ترموکوپل MAX6675 اورده شده است.
دقت دمای اندازه گیری شده 0.25 سانتی گراد می باشد که در قالب 12 بیت به خروجی ارسال میگردد . یکی دیگر از مزیت های این ای سی قابلیت تشخیص وجود ترموکوپل می باشد.
ولتاژ کاری ای سی از 3 تا 5.5 ولت می باشد .
امپدانس ورودی ترموکوپل در ای سی 60 اهم می باشد.
در زیر نمایی از ای سی نشان داده شده است.
نحوه اتصال ترموکوپل به ای سی و میکروکنترلر در عکس زیر نشان داده شده است.
در این ای سی پای -T باید به زمین متصل باشد و برای رفع نویز خازن 104 از نوع مولتی لایر یا SMD را در نزدیک ترین مکان پایه تغذیه ای سی متصل نمایید.
زمانی که تبدیل دما در ای سی انجام شداز طریق پروتکل SPI دیتا به خروجی ارسال میگردد که در شکل زیر کلاک و دیتا و پایه فعال سازی CS نشان داده شده است.
بیت های 3 تا 14 حاوی مقدار دما می باشد و بیت 1 و 15 مقدار صفر دارد که یکی از راه هایی که میتواند درست بودن مقدار دما را چک نمود بررسی صفر بودن این بیت ها می باشد.
بیت 2 در حالتی عادی و زمانی که ترموکوپل به ای سی متصل باشد مقدار 0 دارد و در صورت باز بودن ترموکوپل از ای سی مقدار ان یک میگردد . در نتیجه در هر با رخواندندما ، این بیت نیز باید چک شود که از اتصال ترموکوپل اطمینان حاصل نمایید.
این ای سی به صورت ماژول نیز در بازار وجود دارد که در زیر یک نمونه عکس ان نشان داده شده است.
در صورتی که سیم مثبت و منفی ترموکوپل را به ورودی ای سی به صورت عکس متصل نمایید ای سی بدون ارور تبدیل دما را انجام میدهد اما با افزایش دما به صورت معکوس تبدیل انجام میشود یعنی در حالت عادی دما 25 درجه محیط را اندازه گیری نماید با افزایش دما مقدار ان کم شده و کاهش می یابد که با جابه جا کردن سیم ترموکوپل و اتصال درست ان به ورودی ای سی این مشکل حل میگردد.
در عکس زیر نمونه اتصال لین ماژول به برد میکرو کنترلر نشان داده شده است.
جهت دانلود دیتا شیت و کسب اطلاعات بیشتر می توانید از لینک زیر دیتا شیت را دانلود نمایید.
دیتاشیت