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單片K型熱電偶放大與數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX6675
摘要：MAX6675是Maxim公司推出的具有冷端補(bǔ)償?shù)膯纹琄型熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器。文中介紹器件的特點(diǎn)、工作原理及接口時(shí)序，并給出與單片機(jī)的接口電路及溫度讀取、轉(zhuǎn)換程序。關(guān)鍵詞：熱電偶放大器 冷端補(bǔ)償 數(shù)字輸出
熱電偶作為一種主要的測溫元件，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、使用方便、測溫范圍寬、測溫精度高等特點(diǎn)。但是將熱電偶應(yīng)用在基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域時(shí)，卻存在著以下幾方面的問題。①非線性：熱電偶輸出熱電勢與溫度之間的關(guān)系為非線性關(guān)系，因此在應(yīng)用時(shí)必須進(jìn)行線性化處理。②冷補(bǔ)償：熱電偶輸出的熱電勢為冷端保持為0℃時(shí)與測量端的電勢差值，而在實(shí)際應(yīng)用中冷端的溫度是隨著環(huán)境溫度而變化的，故需進(jìn)行冷端補(bǔ)償。③數(shù)字化輸出：與嵌入式系統(tǒng)接口必然要采用數(shù)字化輸出及數(shù)字化接口，而作為模擬小信號(hào)測溫元件的熱電偶顯然法直接滿足這個(gè)要求。因此，若將熱電偶應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)時(shí)，須進(jìn)行復(fù)雜的信號(hào)放大、A/D轉(zhuǎn)換、查表線性線、溫度補(bǔ)償及數(shù)字化輸出接口等軟硬件設(shè)計(jì)。如果能將上述的功能集成到一個(gè)集成電路芯片中，即采用單芯片來完成信號(hào)放大、冷端補(bǔ)償、線性化及數(shù)字化輸出功能，則將大大簡化熱電偶在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用設(shè)計(jì)。
Maxim公司新近推出的MAX6675即是一個(gè)集成了熱電偶放大器、冷端補(bǔ)償、A/D轉(zhuǎn)換器及SPI串口的熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
1 性能特點(diǎn)
MAX6675的主要特性如下：
①簡單的SPI串行口溫度值輸出；
②0℃～+1024℃的測溫范圍；
③12位0.25℃的分辨率；
④片內(nèi)冷端補(bǔ)償；
⑤高阻抗差動(dòng)輸入；
⑥熱電偶斷線檢測；
⑦單一+5V的電源電壓；
⑧低功耗特性；
⑨工作溫度范圍-20℃～+85℃；
⑩2000V的ESD信號(hào)。
該器件采用8引腳SO帖片封裝。引腳排列如圖1所示，引腳功能如表1所列。
表1 MAX6675引腳功能
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