CN105466587A - 一种基于k型热电偶与max6675多路温度采集系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统，提供了一种结构简单、测温范围宽、测温精度高等特点的多路温度采集系统。本发明包括计算机、电平转换模块、单片机模块、Ｋ型热电偶、Ｋ型热电偶温度转换芯片及译码器；译码器的控制端分别接高电平和接地，译码器的输入端与单片机模块的Ｐ２口相连，译码器的输出端与４个Ｋ型热电偶温度转换芯片的片选端ＣＳ分别相连接，同时每个Ｋ型热电偶温度转换芯片都分别单独连接一个Ｋ型热电偶传感器即测温传感元件，即分别为第一Ｋ型热电偶传感器、第二Ｋ型热电偶传感器、第三Ｋ型热电偶传感器、第四Ｋ型热电偶传感器，来进行探测不同测试点的温度；然后译码器译码处理来选择要测量的热电偶通道。
Description
技术领域
本发明属于应用在工农业及热工实验室等领域的温度采集系统，具体地涉及一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统。
背景技术
随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
随着计算机技术的快速发展，数据采集与监控系统在工业生产中迅速的得到应用，温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数之一。随着工业的不断发展，对温度测量的要求也越来越高。因此，温度测量的研究和测量系统的设计成了一个重要的研究课题。无线数据采集系统更是以优越的性能备受关注。作为无线产业新领域，短距离无线通讯技术显示出强劲的发展势头，在安全生产，家用电器，数据采集等领域发挥着越来越重要的作用，甚至在一些特殊情况下，无线数据的传输方式是唯一的数据传输方式。但以往的无线产品范围和方向上的局限性。
例如，一些无线产品在使用时，无法将信息反馈给控制着；还有一些无线产品不能很好的显示参数和状态信息。
随着计算机技术的飞速发展，工业计算机控制系统的应用已非常普及。而智能仪表和现场总线等技术的引入则代表着一个网络时代的到来，成为工业控制的主流。在以单片机为基础的数据采集和实时控制系统中，通过计算机中的RS-232接口进行计算机与单片机之间的命令和数据传送，就可以利用计算机对生产现场进行监测和控制。
温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，在冶金、机械、食品、化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉，对工件的处理温度等均需要对温度严格控制。随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步实现，由微机构成的温度测控系统已在众多领域被采用。
在许多热工实验中，往往面临多点温度同时检测的问题，而且测点一般较分散，不管是采用恒温补偿法（冰点补偿法）还是电桥补偿法，都会带来实验费用较高、实际的检测系统较复杂。难以达到实时测量、接口转换电路复杂等问题。
发明内容
本发明就是针对上述问题，为了满足用户选择Ｋ型热电偶的要求，又能克服上述缺点，提供了一种结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽、测温精度高等特点，具体地是一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统，主要包括计算机、电平转换模块、单片机模块、Ｋ型热电偶、Ｋ型热电偶温度转换芯片及译码器；其结构特点是：译码器的控制端分别接高电平和接地，译码器的输入端与单片机模块的Ｐ２口相连，译码器的输出端与４个Ｋ型热电偶温度转换芯片的片选端ＣＳ分别相连接，同时每个Ｋ型热电偶温度转换芯片都分别单独连接一个Ｋ型热电偶传感器即测温传感元件，即分别为第一Ｋ型热电偶传感器、第二Ｋ型热电偶传感器、第三Ｋ型热电偶传感器、第四Ｋ型热电偶传感器，来进行探测不同测试点的温度；然后译码器译码处理来选择要测量的热电偶通道。
作为本发明的一种优选方案，所述单片机模块采用89C55单片机、电平转换模块采用MAX232电平转换电路、K型热电偶温度转换芯片采用MAX6675。
进一步地，本发明所述K型热电偶是将温度和与温度有关的参数的变化转换为电量变化输出的装置，热电偶两端有两个热电极,温度高的接点为热端、测量端或自由端;温度低的接点为冷端、参考端或自由端。
更进一步地，本发明所述K型热电偶温度转换芯片MAX6675对其内部元器件的参数进行了激光校正,从而对K型热电偶的非线性进行了内部修正；同时，MAX6675内部集成的冷端补偿电路、非线性校正电路和继线检测电路都给K型热电偶的使用带来了极大的方便。
作为本发明的另一种优选方案，所述串口通信是将所采集的温度通过RS-232串行口传给计算机,由计算机完成对温度数据的各种统计、分析等后续处理。
本发明的有益效果是。
本发明采用K型热电偶和K型热电偶温度转换芯片MAX6675结合使用，既解决了K型热电偶内部非线性修正的问题，而且MAX6675内部集成的冷端补偿电路、非线性校正电路和继线检测电路都给K型热电偶的使用带来了很大的方便。
本发明基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统硬件电路结构简单、制造容易、体积小、控制方便、测温范围宽、可靠性和测温精度高等优点，具有实用意义。
附图说明
图1是本发明一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统结构构成示意图。
图2是本发明一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统数据采样流程图。
其中，1为计算机、2为电平转换模块、3为单片机模块、4为K型热电偶、5为K型热电偶温度转换芯片MAX6675。
具体实施方式
如图1所示，为本发明一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统结构构成示意图。图中，包括计算机1、电平转换模块2、单片机模块3、Ｋ型热电偶4、Ｋ型热电偶温度转换芯片5及译码器；其中译码器的控制端分别接高电平和接地，译码器的输入端与单片机模块3的Ｐ２口相连，译码器的输出端与４个Ｋ型热电偶温度转换芯片5的片选端ＣＳ分别相连接，同时每个Ｋ型热电偶温度转换芯片5都分别单独连接一个Ｋ型热电偶4传感器即测温传感元件，即分别为第一Ｋ型热电偶4传感器、第二Ｋ型热电偶4传感器、第三Ｋ型热电偶4传感器、第四Ｋ型热电偶4传感器，来进行探测不同测试点的温度；然后译码器译码处理来选择要测量的热电偶通道。
本发明所述一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统工作原理实现过程：具体地，当测温时,通过89C55单片机模块3的P2口向译码器输入端输入信号来选择热电偶通道；当MAX6675Ｋ型热电偶温度转换芯片5的CS引脚由高电平变为低电平时,Ｋ型热电偶温度转换芯片5停止任何信号的转换,并在时钟SCK的作用下向外输出已转换的数据;当CS引脚从低电平变到高电平时,Ｋ型热电偶温度转换芯片5将进行下一轮数据的转换，一个完整的数据读取需要16个时钟周期,数据的读取在SCK的下降沿进行，经Ｋ型热电偶温度转换芯5片处理后得到的温度数据送给89C55单片机模块3；每次完成测温后,单片机模块3都将温度数据保存在存储器中，当系统完成温度采集的任务时,这些数据通过RS-232接口传送到计算机1中进行后续处理。
Claims (5)
1.一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统，包括计算机（1）、电平转换模块（2）、单片机模块（3）、Ｋ型热电偶（4）、Ｋ型热电偶温度转换芯片（5）及译码器，其特征在于：译码器的控制端分别接高电平和接地，译码器的输入端与单片机模块（3）的Ｐ２口相连，译码器的输出端与４个Ｋ型热电偶温度转换芯片（5）的片选端ＣＳ分别相连接，同时每个Ｋ型热电偶温度转换芯片（5）都分别单独连接一个Ｋ型热电偶（4）传感器即测温传感元件，即分别为第一Ｋ型热电偶（4）传感器、第二Ｋ型热电偶（4）传感器、第三Ｋ型热电偶（4）传感器、第四Ｋ型热电偶（4）传感器，来进行探测不同测试点的温度；然后译码器译码处理来选择要测量的热电偶通道。
2.根据权利要求1所述的一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统，其特征在于：所述单片机模块（3）采用89C55单片机、电平转换模块（2）采用MAX232电平转换电路、K型热电偶温度转换芯片（5）采用MAX6675。
3.根据权利要求2所述的一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统，其特征在于：所述K型热电偶（4）是将温度和与温度有关的参数的变化转换为电量变化输出的装置，热电偶两端有两个热电极,温度高的接点为热端、测量端或自由端;温度低的接点为冷端、参考端或自由端。
4.根据权利要求2所述的一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统，其特征在于：所述K型热电偶温度转换芯片（5）MAX6675对其内部元器件的参数进行了激光校正,从而对K型热电偶（4）的非线性进行了内部修正；同时，MAX6675内部集成的冷端补偿电路、非线性校正电路和继线检测电路都给K型热电偶（4）的使用带来了极大的方便。
5.根据权利要求1所述的一种基于K型热电偶与MAX6675多路温度采集系统，其特征在于：所述串口通信是将所采集的温度通过RS-232串行口传给计算机（1）,由计算机（1）完成对温度数据的各种统计、分析等后续处理。
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Publications (1)
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