Tikslus temperatūros matavimas naudojant „Arduino“, naudojant MAX6675 termoporos K jutiklį ir šalčio sankryžos kompensavimą naudojant SPI

Tikslus temperatūros matavimas yra būtinas daugelyje programų, nuo pramonės iki namų automatikos. Šiame straipsnyje mes išnagrinėsime, kaip naudoti termoporos K jutiklį MAX6675 kartu su Arduino, kad būtų galima tiksliai išmatuoti temperatūrą. Be to, išmoksime kompensuoti šaltą sankryžą naudojant SPI ryšio sąsają. Jei norite pasinerti į įspūdingą temperatūros matavimo pasaulį su Arduino, skaitykite toliau!

Veiksmingi temperatūros matavimo metodai naudojant termoporą

Tikslus temperatūros matavimas yra būtinas įvairiose srityse, nuo pramonės iki mokslinių tyrimų. Vienas iš labiausiai naudojamų ir efektyviausių temperatūros matavimo metodų yra termoporos naudojimas.

Termopora yra įtaisas, kuris, reaguodamas į temperatūros pokyčius, sukuria įtampos skirtumą. Jis sudarytas iš dviejų skirtingų metalų, kurie viename gale yra sujungti, vadinama matavimo jungtimi, o kitame gale prijungti prie voltmetro. Pasikeitus temperatūrai matavimo sandūroje, susidaro įtampos skirtumas, proporcingas temperatūrai.

Yra keletas veiksmingų būdų, kaip matuoti temperatūrą naudojant termoporą. Žemiau yra keletas dažniausiai pasitaikančių:

1. Įtampos palyginimo metodas: Šis metodas susideda iš termoporos generuojamo įtampos skirtumo palyginimo su įtampos skirtumu, kurį sukuria žinoma temperatūra. Voltmetras naudojamas įtampos skirtumams matuoti ir matematiniais skaičiavimais nustatoma nežinoma temperatūra.

2. Kambario temperatūros kompensavimo būdas: Taikant šį metodą, aplinkos temperatūrai matuoti naudojama antroji termopora, prijungta prie žinomos temperatūros atskaitos. Šios antrosios termoporos generuojamas įtampos skirtumas naudojamas aplinkos temperatūros svyravimams kompensuoti ir tikslesniam temperatūros matavimui matavimo sandūroje.

3. Fiksuoto taško kalibravimo metodas: Šis metodas pagrįstas termoporos kalibravimu naudojant fiksuotus atskaitos taškus, tokius kaip ledo lydymosi temperatūra ir vandens virimo temperatūra. Matavimai atliekami šiuose žinomuose taškuose ir nustatomi pataisos koeficientai, leidžiantys reguliuoti matavimus kituose temperatūros intervaluose.

4. Kalibravimo metodas pagal kalibravimo kreivę: Taikant šį metodą, naudojant etaloninį termometrą ir termoporą, skirtingose ​​temperatūrose atliekami matavimai. Gauti duomenys naudojami sukonstruojant kalibravimo kreivę, kuri susieja termoporos generuojamą įtampos skirtumą su temperatūra. Ši kreivė vėliau naudojama įtampos skirtumo matavimams konvertuoti į temperatūros matavimus.

Viskas, ką reikia žinoti apie MAX6675 modulio veikimą

MAX6675 modulis yra elektroninis prietaisas, naudojamas temperatūrai matuoti naudojant K tipo termoporą. Jis plačiai naudojamas elektronikos ir automatikos projektuose, nes pasižymi dideliu tikslumu ir paprastumu.

Pagrindinės funkcijos:
- Didelis tikslumas: MAX6675 modulis gali matuoti temperatūrą nuo -200°C iki +1.200°C ±2°C tikslumu. Dėl to jis idealiai tinka naudoti, kai reikalingi tikslūs matavimai.
- SPI sąsaja: Modulis bendrauja su mikrovaldikliu per nuosekliąją periferinę sąsają (SPI), kuri leidžia lengvai prijungti ir konfigūruoti įvairiuose projektuose.
- Šaltosios sankryžos kompensavimas: MAX6675 sukurtas taip, kad kompensuotų aplinkos temperatūrą ir potencialų skirtumą šaltoje termoporos sandūroje, pagerinant matavimo tikslumą.
- Bajo consumo de energy: Šio modulio energijos suvartojimas yra mažas, todėl jis tinkamas naudojant ribotą galią.

Ryšys ir konfigūracija:
MAX6675 modulis jungiasi prie mikrovaldiklio naudojant keturis kaiščius: SCK (Serial Clock), CS (Chip Select), MISO (Master Input Slave Output) ir VCC (5V). Be to, K tipo termopora turi būti prijungta prie atitinkamų modulio kaiščių.

Norint sukonfigūruoti modulį ir atlikti matavimus, reikia atlikti šiuos veiksmus:
1. Inicijuoti SPI ryšį su mikrovaldikliu.
2. Nustatykite modulį į nuolatinio matavimo režimą.
3. Nuskaitykite temperatūros duomenis iš MAX6675 per SPI ryšį.
4. Atlikite reikiamus skaičiavimus, kad gautumėte temperatūrą Celsijaus arba Farenheito laipsniais, priklausomai nuo projekto poreikių.

Svarbu pažymėti, kad kiekvienas mikrovaldiklis gali turėti savo biblioteką arba biblioteką sąveikauti su MAX6675 moduliu, o tai palengvina jo diegimą įvairiose platformose.

Programos:
MAX6675 modulis naudojamas įvairiose srityse, pavyzdžiui:
– Temperatūros reguliavimas oro kondicionavimo ir šildymo sistemose.
– Temperatūros stebėjimas šaldymo ir šaldymo sistemose.
– Temperatūros kontrolė pramoniniuose procesuose.
– Temperatūros stebėjimas apsaugos ir priešgaisrinėse sistemose.

Išsamus termoporos temperatūros jutiklio veikimas

Termoporos temperatūros jutiklis yra prietaisas, naudojamas objekto ar aplinkos temperatūrai matuoti. Jo veikimas pagrįstas termoelektros principu, kuris nustato, kad yra ryšys tarp temperatūros ir elektrinio potencialo skirtumo susidarymo uždaroje grandinėje, kurią sudaro du skirtingi metalai.

Kai vienas termoporos galas yra veikiamas kitokios temperatūros nei kitas, grandinėje susidaro temperatūros skirtumas. Šis temperatūros skirtumas sukuria elektrinio potencialo skirtumą, žinomą kaip elektrovaros jėga (EMF), kurį galima išmatuoti ir naudoti temperatūrai nustatyti.

Termoporos temperatūros jutiklio komponentai

Termoporos temperatūros jutiklį sudaro šie komponentai:

1. Metalinės poros: Termopora sudaryta iš dviejų skirtingų metalų, sujungtų viename taške, vadinamame matavimo jungtimi. Dažniausiai naudojami metalai yra chromas-nikelis (chromoelis-alumelis) ir geležies konstantanas. Kiekviena metalų pora turi unikalią įtampos ir temperatūros kreivę, leidžiančią išmatuoti platų temperatūrų diapazoną.

2. Prailginimo laidai: Prailginimo laidai yra prijungti prie termoporos galų ir naudojami termoporos generuojamam įtampos signalui perduoti į matavimo prietaisą, pavyzdžiui, termometrą arba duomenų kaupiklį. Šie kabeliai pagaminti iš tos pačios medžiagos kaip ir termopora, kad neatsirastų papildomos jungties, galinčios turėti įtakos matavimo tikslumui.

3. Konektorius: Jungtis yra jungtis tarp ilginamųjų laidų ir matavimo prietaiso. Paprastai tai yra termoporos tipo jungtis, kuri leidžia lengvai ir saugiai prijungti.

4. apsauga: Priklausomai nuo taikymo, termoporai gali prireikti papildomos apsaugos. Pavyzdžiui, agresyvioje ar didelės vibracijos aplinkoje termoporą nuo mechaninių ar cheminių pažeidimų galima naudoti apsauginiu apvalkalu.

Veikimo principas

Kai vieną termoporos galą veikia kita temperatūra nei kitą, matavimo sandūroje susidaro temperatūros skirtumas. Šis temperatūros skirtumas termoporos grandinėje sukuria EML, proporcingą temperatūrų skirtumui tarp dviejų galų.

Taigi, draugai, baigėme šį įdomų straipsnį apie tai, kaip tiksliai išmatuoti temperatūrą naudojant Arduino ir termoporos K jutiklį MAX6675. Kas žinojo, kad elektronika gali būti tokia karšta!

Tikiuosi, kad dabar esate labiau nei bet kada pasiruošę išmatuoti savo projektų temperatūrą chirurgo tikslumu. Bet ei! Nepamirškite visada kompensuoti šaltą sankryžą, kuri, nors ir skamba kaip roko grupė, yra labai svarbi norint gauti patikimų rezultatų.

Žinote, jei norite būti temperatūros matavimo guru, nedvejodami išsiimkite savo Arduino ir pritaikykite praktiškai viską, ką čia išmokote. Ir jei jums šalta dėl bet kokios koncepcijos, atminkite, kad „Polaridades“ visada sušildysime jus įdomiu turiniu.

Iki kito karto, termoporos draugai, ir tegul jūsų matavimai visada būna „viršuje laipsnių“.