Interfejs termopary "K" z 1-Wire

Interfejs termopary "K" z 1-Wire
Pobierz PDF Download icon
Układy DS1820 i DS1821 umożliwiają łatwy, "cyfrowy" pomiar temperatury z zakresu -55?+155°C. Nieco większym problemem jest pomiar wyższej temperatury za pomocą termopary. Istnieją interfejsy takie jak AD8495 ułatwiające współpracę z termoparą, ale to "tylko" interfejsy analogowe, które dla osiągnięcia pełnej funkcjonalności wymagają współpracy z przetwornikiem A/C. A gdyby tak udało się połączyć łatwość użycia DS1820 i wysoką, dopuszczalną temperaturę, która może być mierzona za pomocą termopary?

Projekt umożliwia pomiar temperatury za pomocą termopary typu „K” i jej odczytywanie poprzez interfejs 1-Wire. Jest on oparty na opracowaniu firmy Maxim Integrated – układzie scalonym MAX31850K. Zawiera kompletny, analogowy interfejs termopary z kompensacją zimnego końca, blokiem przeliczenia wartości temperatury, sygnalizacją stanów awaryjnych tj. zwarcia lub rozwarcia termopary oraz interfejs sieciowy 1-Wire z możliwością dołączenia 16 układów MAX31850x na wspólnej magistrali. Możliwa jest praca z zasilaniem własnym lub „sieciowym” w trybie parasite power. W zależności od wersji układu MAX31850, jest możliwa obróbka sygnału z termopar „J”, „K”, „N”, „T” oraz dla bliźniaczego MAX31851 – termopar typu „S” i „R”, co pokrywa użyteczny zakres pomiaru –270…1768°C przy odpowiednim doborze termopary. Użycie magistrali 1-Wire umożliwia łączenie MAX31850 z rodziną DS1820, zapewniając kompletny interfejs wielopunktowego pomiaru temperatury w jej szerokim zakresie. Jest to bardzo przydatne w praktyce, na przykład w sterownikach instalacji grzewczych, w których konieczny jest pomiar temperatury otoczenia i temperatury w komorze spalania.

Schemat ideowy interfejsu termopary pokazano na rysunku 1. Oprócz MAX31850K i filtru wejściowego z zabezpieczeniem przepięciowym na DZ1, zawiera on tylko zwory konfiguracji adresu A0…A3 oraz zworę PP przełączającą konfigurację zasilania. Możliwy jest tryb z zasilaniem niezależnym (Vdd=typowo 3,3 V, zwory w położeniu 1-3/2-4) lub poprzez sieć (parasite power, zwory 3-5/4-6). Termoparę dołącza się do złącza TH z zachowaniem polaryzacji. Magistrala 1-Wire jest doprowadzona do złącza W1.

Moduł zmontowano na niewielkiej płytce drukowane – jej schemat montażowy pokazano na rysunku 2. Układ nie wymaga uruchamiania, do szybkiego sprawdzenia można wykorzystać dostępne w sieci biblioteki MAX31850_OneWire dla Arduino.

Adam Tatuś, EP

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
marzec 2017
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio październik 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów