单片K型热电偶放大与数字转换器MAX6675
摘要：MAX6675是Maxim公司推出的具有冷端补偿的单片K型热电偶放大器与数字转换器。文中介绍器件的特点、工作原理及接口时序，并给出与单片机的接口电路及温度读取、转换程序。
关键词：热电偶放大器 冷端补偿 数字输出
热电偶作为一种主要的测温元件，具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽、测温精度高等特点。但是将热电偶应用在基于单片机的嵌入式系统领域时，却存在着以下几方面的问题。①非线性：热电偶输出热电势与温度之间的关系为非线性关系，因此在应用时必须进行线性化处理。②冷补偿：热电偶输出的热电势为冷端保持为0℃时与测量端的电势差值，而在实际应用中冷端的温度是随着环境温度而变化的，故需进行冷端补偿。③数字化输出：与嵌入式系统接口必然要采用数字化输出及数字化接口，而作为模拟小信号测温元件的热电偶显然法直接满足这个要求。因此，若将热电偶应用于嵌入式系统时，须进行复杂的信号放大、A/D转换、查表线性线、温度补偿及数字化输出接口等软硬件设计。如果能将上述的功能集成到一个集成电路芯片中，即采用单芯片来完成信号放大、冷端补偿、线性化及数字化输出功能，则将大大简化热电偶在嵌入式领域的应用设计。
Maxim公司新近推出的MAX6675即是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口的热电偶放大器与数字转换器。
1 性能特点
MAX6675的主要特性如下：
①简单的SPI串行口温度值输出；
②0℃～+1024℃的测温范围；
③12位0.25℃的分辨率；
④片内冷端补偿；
⑤高阻抗差动输入；
⑥热电偶断线检测；
⑦单一+5V的电源电压；
⑧低功耗特性；
⑨工作温度范围-20℃～+85℃；
⑩2000V的ESD信号。
该器件采用8引脚SO帖片封装。引脚排列如图1所示，引脚功能如表1所列。
表1 MAX6675引脚功能
引 脚 1 2 3 4 名 称 GND 接地端 T- K型热电偶负极 T+ K型热电偶正极 VCC SCK 正电源端 串行时钟输入