[實用新型]一種數字輸出的熱電偶傳感器電路

有效

• 申請號: 201620720506.4
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN206378213U
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 李蕊;郭桂梅;張恒;于居洋
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: G01K7/14
• 分類號: G01K7/14
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司12107
• 代理人: 仝林葉

技術領域

本實用新型涉及溫度測量領域，尤其涉及一種數字輸出的熱電偶傳感器電路。

背景技術

熱電偶是測溫度的常用傳感器，其測量原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合回路，當兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢。使用熱電偶測溫時，需要測量冷端溫度，換算為對應毫伏值，與熱電偶的毫伏值相加，換算出溫度，測量出實際溫度與冷端溫度，分別換算為毫伏值，相減后得出毫伏值，再根據熱電偶分度表，即可得到溫度。在測量過程中涉及到了模擬電路、AD轉換、數字算法等多方面的知識，導致在應用熱電偶測溫時比較復雜。

實用新型內容

本實用新型是為了簡化熱電偶測溫應用，設計了一種數字輸出的熱電偶傳感器電路，集成了所有的熱電偶信號處理電路，使熱電偶應用方便。

為實現本實用新型的目的所采用的技術方案是：

一種數字輸出的熱電偶傳感器電路，包括如下內容：

熱電偶接口P2的1腳與U2的2腳相聯接，P2的2腳與U2的3腳相聯接，U2的1腳接地，U2的4腳接電源VCC，U2的5腳與U1的9腳相聯接，U2的6腳與U1的8腳相聯接，U2的7腳與U1的7腳相聯接，U1的2腳與數字輸出接口P1的1腳相聯接，U1的3腳與數字輸出接口P1的2腳相聯接，U1的1腳接VCC，14腳接地，10腳與二極管D1的正極和電容C1的一端以及電阻R1的一端相聯接，C1的另一端接地，R1的另一端與D1的負極相聯接，并與電源VCC相聯接。

所述數字轉換器U2選用MAX31855型號芯片，所述單片機U1選用MSP430F2001型號芯片。

所述單片機U1 MSP430F2001通過算法將熱電偶值轉換為溫度值，并將溫度數據通過2腳P1.0和3腳P1.1兩個IO口按照IIC總線協議輸出。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型一種數字輸出的熱電偶傳感器電路集成了熱電偶信號處理電路，將熱電偶輸出的電動勢轉換為溫度值，并通過IIC數字總線接口輸出，在應用時，可直接與測量系統相聯接，通過IIC總線直接讀取溫度值，與現有技術相比，大大簡化了熱電偶傳感器的應用。

附圖說明

圖1所示為本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1所示為本實用新型的電路原理圖，包括U1單片機MSP430F2001，U2數字轉換器MAX31855和一些阻容器件；其中熱電偶接口P2的1腳與U2的2腳相聯接，P2的2腳與U2的3腳相聯接，U2的1腳接地，U2的4腳接電源VCC，U2的5腳與U1的9腳相聯接，U2的6腳與U1的8腳相聯接，U2的7腳與U1的7腳相聯接，U1的2腳與數字輸出接口P1的1腳相聯接，U1的3腳與數字輸出接口P1的2腳相聯接，U1的1腳接VCC，14腳接地，10腳與二極管D1的正極和電容C1的一端以及電阻R1的一端相聯接，C1的另一端接地，R1的另一端與D1的負極相聯接，并與電源VCC相聯接。

本電路測量方法為數字轉換器MAX31855將熱電偶的電動勢轉換為數字量，單片機MSP430F2001通過讀取數字轉換器的值，再通過數字算法將其轉換為溫度值，然后將溫度值通過2腳P1.0和3腳P1.1兩個IO口按照IIC總線協議輸出。

本實用新型的測量電路可以將通過熱電偶測量到的溫度值，通過IO口按照IIC總線協議輸出，測量系統只需聯接IIC總線，即可直接讀取溫度值，在應用時非常方便。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。