MAX31856-Termopara jest podstawowym elementem wielu czujników temperatury. Ponadto jest to wrażliwe urządzenie, które wymaga wsparcia najwyższej jakości konwertera cyfrowego. Takim wzmacniaczem jest Adafruit MAX31856 z referencyjną kompensacją zimna. W tym artykule sprawdzimy kluczowe cechy, konfigurację pinów, korzyści, cechy i inne właściwości konwertera.
Co to jest MAX31856?
Jest to uniwersalny wzmacniacz termoparowy firmy Adafruit z funkcją kompensacji zimnego złącza do stosowania z termoparami. Przede wszystkim umożliwia on digitalizację sygnału ze wszystkich typów termopar, aby podać dane wyjściowe w postaci stopni Celsjusza.
Konwerter jest w stanie zapewnić rozdzielczość temperaturową do 0,0078125°C.
Co więcej, maksymalne odczyty temperatury mogą sięgać wysoko do +1800°C i nisko do -210°C. Jednak zakres ten jest zależny od typu termopary.
Konfiguracja pinów MAX31856
Oto konfiguracja pinów tego komponentu:
Schemat blokowy MAX31856
Poniżej znajduje się schemat blokowy ilustrujący zasadę działania termoparowego konwertera cyfrowego:
Menu:
Korzyści i funkcje.
Termopara w grzałce.
Wzmacniacz termoparowy gwarantuje wysoką precyzję odczytu temperatury termopar.
Posiada również wewnętrzną kompensację zimnego złącza o dokładności ±0,7°C i jest dostarczany w obudowie TSSOP-14.
Dodatkowo, jest to 19-bitowy przyrząd o rozdzielczości temperaturowej termopar 0,0078125°C.
Umożliwia też automatyczną korekcję linearyzacji dla szerokiego zakresu typów termopar.
Co więcej, posiada funkcję filtrowania odrzucania szumów 50Hz/60Hz w celu poprawy wydajności układu.
Wykryje też otwarte termopary i posiada system wykrywania usterek związanych z przekroczeniem i obniżeniem temperatury.
Dzięki temu układowi, rozwiązywanie problemów i zarządzanie usterkami systemu są znacznie ułatwione.
Poza tym, posiada również funkcję ochrony wejścia ±45V w celu zwiększenia wydajności systemu.
Umożliwia detekcję termopary o pełnej skali i błędzie liniowości ±0,15% dla niemal każdego typu termopary.
Wreszcie, jest to sportowy interfejs kompatybilny z SPI, umożliwiający wybór typu termopary. Ta funkcja jest również niezbędna w wykrywaniu błędów i konwersji procedury ustawień.
Powiązane narzędzia rozwojowe
Termopara w grzejniku
Poniżej przedstawiono narzędzia programistyczne, które współpracują z tym wzmacniaczem:
Zastosowania MAX31856
Max31856 jest przydatny w piecach przemysłowych.
Jest niezbędny w urządzeniach przemysłowych, piecach i regulatorach temperatury.
Również jest przydatny w piecach przemysłowych i komorach środowiskowych do kontroli temperatury.
Obwód aplikacyjny MAX31856
Schemat obwodu
MAX31856 vs. MAX31855
Głowice termopar.
Oba konwertery cyfrowe obsługują te same typy termopar. Należą do nich termopary typu E, J, K, N, R, S i T. O ile jednak MAX31856 obsługuje termopary typu B, to MAX31855 już nie. Przede wszystkim jest to główna różnica pomiędzy nimi.
Podsumowanie
Powyżej przedstawiono szczegółowe wyjaśnienie wszystkich najważniejszych cech i zastosowań konwertera cyfrowego MAX31856. Choć jest on przydatny przede wszystkim w aplikacjach przemysłowych, to nadal możesz go wykorzystać w każdym projekcie wymagającym kontroli temperatury. To już wszystko na temat wzmacniacza termoparowego, ale jeśli masz jakieś zapytania, nie krępuj się sięgnąć po niego.
Kluczowe parametry MAX31856
Poniższe zestawienie podsumowuje najważniejsze właściwości układu, przydatne na etapie doboru i projektowania:
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Rozdzielczość temperatury termopary | 0,0078125°C (19 bitów) |
| Dokładność kompensacji zimnego złącza | ±0,7°C |
| Obsługiwane typy termopar | B, E, J, K, N, R, S, T |
| Interfejs komunikacyjny | SPI |
| Ochrona wejścia | ±45 V |
| Filtr odrzucania zakłóceń | 50 Hz / 60 Hz |
| Obudowa | TSSOP-14 |
Zasada działania
Termopara generuje niewielkie napięcie zależne od różnicy temperatur między złączem pomiarowym a złączem odniesienia (efekt Seebecka). MAX31856 wzmacnia i digitalizuje ten sygnał, jednocześnie mierząc temperaturę własnego korpusu, aby przeprowadzić kompensację zimnego złącza. Wbudowana linearyzacja koryguje nieliniową charakterystykę termopary, dzięki czemu układ zwraca temperaturę bezpośrednio w stopniach Celsjusza przez magistralę SPI. Filtr cyfrowy 50/60 Hz tłumi zakłócenia pochodzące z sieci energetycznej.
Wskazówki projektowe i montażowe
Sygnał z termopary jest bardzo mały i podatny na zakłócenia, dlatego ścieżki wejściowe należy prowadzić możliwie krótko, symetrycznie i z dala od źródeł szumu (przetwornic, zegarów). Warto zastosować dolnoprzepustowy filtr RC na wejściu oraz zadbać o stabilne, dobrze odsprzężone zasilanie. Ponieważ kompensacja zimnego złącza opiera się na temperaturze korpusu układu, MAX31856 powinien znajdować się blisko punktu podłączenia termopary i z dala od elementów grzejnych na płytce. Obudowa TSSOP-14 wymaga starannego layoutu i lutowania rozpływowego.
FAQ
Czym MAX31856 różni się od MAX31855?
Główna różnica to obsługa typów termopar — MAX31856 obsługuje dodatkowo typ B oraz oferuje konfigurowalny filtr zakłóceń i wykrywanie usterek, czego nie ma MAX31855.
Czy układ obsługuje tylko jeden typ termopary?
Nie — typ termopary wybiera się programowo przez interfejs SPI, więc ten sam projekt może współpracować z różnymi termoparami.
Projektujesz urządzenie pomiarowe oparte na MAX31856? Zleć montaż PCB w OurPCB — wycena w 12 godzin roboczych.