PDF《5的烘 炉温度追踪仪 的研 究及设计》

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7 5来A/D转换热电偶测量的温 度数据 , 该芯片具有体 积极小 且不需要 其他任何 的外 电路, 大大减少 r 电路巾的元器件和 L / O口连线 , 从 而简化 了系统结构 .同时 , M A X

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7 5芯 片具有 热 电偶 《自动化仪表》 笫27卷第 5期2006年 5月 的冷端补偿 、 非线性校正、 断线检测等功能, 这给 K型热电偶 的使用带来 了极大的方便 .为了提高系统的测 温精度 , 我们设计了专门的硬件电路来消除元器件的 零漂 、 温漂和时漂影响, 并使用软件手段进行了温度标 定,从而进一步提高 了系统的测温精度 .

1 系统总体组成 本文研究的烘炉温度追踪仪结构如图

1 所示.它 由单 片机 的温 度测 量和PC机 的数据 处 理两 部分 组成.温度测 量部分 以89C55单片机 为核心 , 包 括温度 采集处理、 温度数据保存 、 温度显示和串行口通信等部 分,其中温度测量是通过 K型热电偶和热电偶数字转 换器芯片 MA X

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7 5实现 的.该 温度追 踪仪 能通过 键 盘设定温度采样周期 , 测量和存储烘炉内多点温度, 能 随着工件一起穿过烘炉( 仪器箱进行了专门的隔热保 护) , 因此, 所采集的温度数据就真实地反映了炉内空 温线计荤电偶lMA X

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1 盥分析算l查熊 墨l・呻片机l看门狗 } '

机打印I*-¨I 通信}H图1烘炉温度追踪仪 结构框图 F i g .

1 S t r u c t u r e o f t e mp e r a t u r e t r a c e r f o r o v B n

5 9 维普资讯 http://www.cqvip.com 基于MA X

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7 5的烘炉温度追踪 仪的研究及 设计 韩玉杰 , 等 间的温度分 布和工件 自身 的感 温 过程 .将 所采 集的温度通 过RS-232串行

1 :

3 传给 P C机,由PC机完 成对 温度数据 的各种统计 、 分析 、 绘制 曲线及打印等处 理.路来实现冷端补偿 的.它将温度 的变化 转换 为相应 的 电平信号, 有了这个电平信号和热电偶的输出热电势, 便能得知测量端的绝对温度值.

2 MA X

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7 5的测温原理 热MAX6675的原理 框 图如 图 2所 示.MA X

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7 5是一个专门的热 电偶数字转换器芯片, 温度分辨率为

0 .

2 5 o C.它 内置一个 l 2位A/D转换 器,两个 放大器 , 冷端补偿电路以及参考电平发生器.来自K型热电 偶的热电势与引脚 T+、 T一连接 , 信号经两级放大器 放大 和滤波处理后 , 成为与芯片 内的 A / D转换 器相匹 配的电平信号.另外, 根据热电偶的输出热电势只与 工作端( 通常称为热端) 和参考端( 通常称为冷端 ) 的 温差有关 的原理 , 当冷 端(即MAX6675所 在 的环境 ) 的 温度变化时 , M A X

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7 5 是通过 内置 的冷端补偿 的电 图2MA X

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7 5的 工作 原理 F i g .

2 Op e r a t i o n a l p r i n c i p l e o f MAX

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3 硬件设计 硬件电路原理如图3所示.测温传感元件采用 K 型热电偶传感器, 要求的测温范围为 0―

5 0

0 ~ C.共设 有四路热电偶传感器分别探测不同测试点的温度 , 每 路热电偶单独连接一个 M A X

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7 5芯片, 通过译码器译 码处理来选择要测量的热电偶通道. 图3硬件 电路原理 图Fig.3Principleofhardwarecircuit测温时, 当MAX6675的 C s引脚 由高电平变为低 据,每一通道 的热 电偶传感器可以保存

5 0

0 0个 以上 电平 时, M A X

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7 5停止任何信号 的转换 , 并在时钟 的数据.当系统完成温度采集的任务时, 这些数据通 S C K的作用下向外输出已转换的数据;