专利名称：一种热电偶温度变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于温度测量领域，具体涉及ー种利用热电偶測量温度的变送器。
背景技术：
エ业过程温度的測量通常使用温度变送器，目前高温測量普遍使用热电偶温度变送器，变送器的输出为模拟电信号，有4 20mA、l 5V、0 5V等标准。由于热电偶产生的热电动势为mV数量级，且与温度之间关系是非线性的，需要放大及非线性补偿，由于环境温度不为0°C，还需要冷端温度补偿，目前市场上的热电偶温度变送器，内部为模拟电路，变送精度不高；同时输出的模拟信号在传输中易受到干扰，信号传到测控设备后，还需要转换为数字信号。实用新型内容 本实用新型的目的是解决背景技术中存在的问题，提供一种采用K型热电偶为传感器的温度变送器，它采用软件对热电偶的非线性进行补偿，并直接输出温度数字值。本实用新型是这样实现的一种热电偶温度变送器，其特征在于(I)包括K型热电偶、K型热电偶信号处理集成电路、单片机、TTL/RS485电平转换电路；(2)采用直流5V电源供电，以串行方式输出温度数值；(3)所述的K型热电偶信号处理集成电路的型号为MAX6675，K型热电偶与MAX6675的第2、3引脚连接，MAX6675的5、6、7引脚与单片机的3个I/O引脚连接，单片机的I个I/O引脚与TTL/RS485电平转换电路连接。所述的单片机为8位或32位单片机。本实用新型与现有技术相比较，优点在于采用软件对热电偶的非线性进行补偿，以数字量形式串行输出温度数值，消除了模拟信号在传输中引起的误差，提高了測量精度。
图I是本实用新型实施例的电路原理图；图中1. K型热电偶；2. K型热电偶信号处理集成电路；3.单片机；4.TTL/RS485电平转换电路。
具体实施方式
下面參照附图对本实用新型实施例作进ー步详细描述。一种热电偶温度变送器，如附图I所示，包括K型热电偶1、K型热电偶信号处理集成电路2、单片机3、TTL/RS485电平转换电路4。K型热电偶信号处理集成电路2可选美国MAX頂公司生产的MAX6675，它内部带有冷端温度补偿，热电动势模/数转换器，可以把热电动势值转换成12位ニ进制数，通过SPI串行ロ输出，热电动势值与转换出的数据的关系热电动势值=转换出的数据ΧΙΟ. 25μν(10. 25yV/LSB)。附图I中，Ul为MAX6675，K型热电偶的“ + ”、“-”端分别与MAX6675的“T+”、“T_”端连接，ΜΑΧ6675的的^、SCK、SO(SPI串行ロ)分别与单片机的3个I/O管脚连接。单片机3可选内部集成有FlashROM、EEPROM的8位或32位单片机。[0021]附图I中，U2为单片机3，型号STC15F104E，它内部集成有4KB FlashROM、1KBEEPR0M,以及时钟、复位电路，对外有8个管脚。K型热电偶的分度表存储在单片机3的FlashROM存储器中。采用间隔1°C的K型热电偶分度表，温度范围O 1023°C，表中每I个热电动势数据为16位ニ进制数，其中6位存储毫伏值的整数部分，10位存储毫伏值的小数部分，占用单片机3片内FlashROM 2KB空间。实施例中使用单片机3的I个I/O引脚(P3.0)模拟串行输出接ロ，输出格式为一帧数据10位I个起始位、8个数据位、I个停止位，波特率1200bps，每位传送时间为833 μ S。附图I中，U3为TTL/RS485电平转换电路4，型号为ΜΑΧ487，ΜΑΧ487的DI引脚为TTL电平输入端，与单片机3的模拟串行输出引脚(Ρ3. O)相连，ΜΑΧ487的引脚Α、Β为RS485电平输出端，通过接线端子Jl与测控设备相连接，附图I中Rl为匹配电阻，阻值为120 Ω。附图I中，MAX6675、STC15F104E、MAX487的电源，均采用直流5V电源供电。热电偶温度变送器的实现方法如下由单片机读取MAX6675输出的热电动势模/数转换数值，计算热电动势值Ex ;查K型热电偶分度表中并计算測量温度值；通过单片机的I个I/O引脚(P3. O)串行输出温度值T。
权利要求1.一种热电偶温度变送器，其特征在于 (1)包括K型热电偶(I)、K型热电偶信号处理集成电路(2)、单片机(3)、TTL/RS485电平转换电路⑷； (2)采用直流5V电源供电，以串行方式输出温度数值； (3)所述的K型热电偶信号处理集成电路⑵的型号为MAX6675，K型热电偶⑴与MAX6675的第2、3引脚连接，MAX6675的5、6、7引脚与单片机(3)的3个I/O引脚连接，单片机(3)的I个I/O引脚与TTL/RS485电平转换电路(4)连接。
2.根据权利要求I所述的一种热电偶温度变送器，其特征在于所述的单片机(3)为8位或32位单片机。
专利摘要本实用新型涉及一种热电偶温度变送器，其特征在于包括K型热电偶、K型热电偶信号处理集成电路、单片机、TTL/RS485电平转换电路；K型热电偶、K型热电偶信号处理集成电路、单片机、TTL/RS485电平转换电路顺次连接；单片机内存储有K型热电偶的分度表，单片机通过读取K型热电偶信号处理集成电路模/数转换结果，计算出热电动势值，查K型热电偶分度表并线性插值法精确地计算出温度数值，并以串行方式输出温度数值。本实用新型优点在于采用软件对热电偶的非线性进行补偿，以数字量形式串行输出温度数值，消除了模拟信号在传输中引起的误差，提高了测量精度。
文档编号G01K7/02GK202614406SQ20122021247
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者李耀, 章磊, 邵文莎, 徐美风, 贺龙豹 申请人:南京财经大学