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

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik kwiecień 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio kwiecień - maj 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje kwiecień 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna kwiecień 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich maj 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów