K-TEMP2SPI

K-TEMP2SPI-Platine-OberseiteUm Temperaturen über 150 °C zu messen fallen sofort eine Reihe gängiger Temperatursensoren wie PTC- und NTC- und Sensoren mit integrierten AD-Wandler weg. Als robuste Sensoren stehen hauptsächlich PT100/PT1000 und Thermoelemente zur Verfügung. Die PT100/PT1000 Sensoren sind nicht ganz billig, so das Thermoelemente am attraktivsten erscheinen. Der gängigste Thermoelement ist der Typ-K (Nickel-Chrom/Nickel) mit denen man Temperaturen von -250 °C bis 1300 °C messen kann.

Das K-Typ  Thermoelement hat noch die höchste Thermospannung von 41 µV/°C unter den Thermoelementen, die Messung solch niedriger Spannungen ist nicht direkt mit einem AD-Wandler möglich, so dass zusätzlicher Schaltungsaufwand notwendig ist (OP, Filterung...). Zudem besteht die Notwendigkeit der Cold-Junction Kompensation. Man möchte ja nicht immer einen Becher Eiswasser anrühren...

MAXIM hat einen integrierten Wandler im Angebot, den MAX6675, der einen digitalen SPI Anschluss bietet. Die wichtigsten technischen Daten sind hier kurz zusammen gestellt:

Kenndaten des MAX6675
Betriebsspannung    3.0 - 5.5V
Messbereich 0 °C - 1024 °C
Auflösung 0.25 °C
Absolute Genauigkeit ± 5°C
Schnittstelle SPI

Eine weiter entwickelte Version dieses Sensors ist der MAX31855. Dieser IC erlaubt zusätzlich zu Typ-K auch die Wandlung der Thermospannungen von Typ-J, -N-, -T, -S, -R, und E. Dadurch steht ein erweiterter Temperaturbereich zur Verfügung, der von sich von -250°C bis +1770°C erstreckt. Im Falle das Typ-K Elements beträgt der Temperaturbereich -200°C - +1350°C.

Die Technischen Daten im Überblick:

Kenndaten des MAX31855
Betriebsspannung    3.0 - 3.6V
Messbereich Typ-K -200°C - 1350°C
Messbereich Typ-J -40°C - +750°C
Messbereich Typ-N -200°C - + 1300°C
Messbereich Typ-S +50°C - +1600°C
Messbereich Typ-T -250°C - +400°C
Messbereich Typ-E -40°C - +900°C
Messbereich Typ-R -50°C - +1770°C
Auflösung 0.25 °C
Absolute Genauigkeit ± 2°C - ± 6°C
Schnittstelle SPI

Die einfache Anbindung an einen µC soll folgendes Board ermöglichen. Die Steckverbindung zum µC kann dabei über eine Buchsenleiste mit 2.54 mm Rastermaß erfolgen. Der Anschluss des Thermocouple erfolgt über Schraubklemmen.

Bestückte Platine Oberseite R1.0:

K-TEMP2SPI-Platine-Oberseite

Bestückte Platine Unterseite R1.0:

K-TEMP2SPI-Platine-Unterseite

 

Schaltplan R1.1:

K-TEMP2SPI-schematic.png

Board R1.1:

K-TEMP2SPI-board.png

Bestückung R1.1:

K-TEMP2SPI-mount.png

 

AnhangGröße
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