MAX6675中文数据手册

1冷端补偿K型热电偶数据转换器（0℃到+1024℃）产品概述MAX6675进行热电偶冷端补偿和数字化K型热电偶信号。输出12位分辨率、SPI兼容、只读的数据。转换器的精度为0.25℃，最高可读+1024℃，如果使用数据的8LSB则温度范围为0℃到+700℃。MAX6675使用8-引脚SO封装。应用工业电器HVAC自动化SPI为Motorola,Inc注册商标特性K型热电偶数字化输出冷端补偿兼容简单的SPI串行接口12位，0.25℃的分辨率热电偶开路检测订购信息部件温度范围封装MAX6675ISA-20℃-+85℃8S0引脚定义典型应用电路2冷端补偿K型热电偶数据转换器（0℃到+1024℃）最大额定值电源电压（VCC-GND）…………-0.3V到+6VSO,SCK,CS,T-,T+到GND…………-0.3V到VCC+0.3VSO电流…………………………………50mAESD保护（人体模型）……………±2000V持续电压耗散（TA=+70℃）8引脚SO（在+70℃上以5.88mW/℃降额）………471mW运行温度范围…………………-20℃到+85℃储存温度范围…………………-65℃到+150℃节温……………………………………+150℃SO封装气相（60S）…………………………+250℃红外线（15S）…………………………+220℃焊接温度（10S）………………………+300℃超过了最大额定值可能造成永久损坏。器件持续运行在最大额定值，将会影响可靠性。电气特性(没有特别指出，VCC=+3.0V到+5.5V，TA=-20℃到+85℃。典型值测量在25℃)(Note1)参数标志状态MINTYPMAX单位温度误差热电偶=+700℃TA=+25℃（Note2）VCC=+3.3V-5+5LSBVCC=+5V-6+6热电偶=0℃到+700℃TA=+25℃（Note2）VCC=+3.3V-8+8VCC=+5V-9+9热电偶=+700℃到+1000℃TA=+25℃（Note2）VCC=+3.3V-17+17VCC=+5V-19+19热电偶转换当量10.25uV/LSB冷端补偿误差TA=-20℃到+85℃（Note2）VCC=+3.3V-3.0+3.0℃VCC=+5V-3.0+3.0分辨率0.25℃热电偶输入阻抗60KΩ电源电压VCC3.05.5V电源电流ICC0.71.5mA上电复位阈值VCC上升122.5V上电复位迟滞50mA转换时间0.170.22S串行接口输入低电压VIL0.3VCCV输入高电压VIH0.7VCCV3冷端补偿K型热电偶数据转换器（0℃到+1024℃）电气特性（续）（没有特别指出，VCC=+3.0V到+5.5V，TA=-20℃到+85℃。典型值测量在25℃）（Note1）输入漏电流ILEAKVIN=GND或VCC±5uA输入电容CIN5pF输出高电平VOHISOURCE=1.6mAVCC-4V输出低电平V0LISINK=1.6mA0.4V时钟串行时钟频率fSCL4.3MHzSCK脉冲高电平宽度tCH100nsSCK低电平宽度tCL100nsCSB下降到SCK上升tCSSCL=10pF100nsCSB下降到输出使能tDVCL=10pF100nsCSB上升到输出除能tTRCL=10pF100nsSCK下降到输出有效tDOCL=10pF100nsNote1:所有参数都是在TA=25℃下100%测试。温度超过极限(TA=TMINtoTMAX)的参数只从设计和特性上保证，没有产品测试。Note2:从设计上保证，没有产品测试。典型的运行特性（没有特别指出，VCC=+3.3V，TA=+25℃）输出误差和电压差输出码误差和环境温度4冷端补偿K型热电偶数据转换器（0℃到+1024℃）引脚定义引脚命名功能1GND地2T-K型热电偶负极，应将其从外部连接到地3T+热电偶正极4Vcc电源正极，用0.1μF旁路到地5SCK串行时钟输入6CS片选端，低电平使能串行接口7SO串行数据输出8N.C.没有连接详细说明MAX6675是一个嵌入了12bit模数转换器复杂的热电偶数字转换器。MAX6675包含冷端补偿和校正电路、一个数字控制器、SPI兼容接口和与之相关的控制逻辑。MAX6675被设计为与微控制器（μC）或其他智能温度调节器、过程控制器、监视器联合工作。温度转换MAX6675包含信号调节的硬件，该硬件用于将热电偶信号转换为适合ADC转换的电压。与T+和T-相连的内部电路用于消弱从热电偶导线上引入的噪声。在转换热电偶电压为等效的温度值之前，必须补偿热电偶冷端（MAX6675环境温度）和虚拟的0℃之间的差值。对于K型热电偶，电压变化率为41μV/℃。下面这个线性方程描述了热电偶的温度特性。–热电偶输出电压(μV)–热电偶远端偶温度–环境温度冷端补偿热电偶的功能是感应热电偶两端的温度差。热电偶的热端可以测量0℃到+1023.75℃的温度范围。冷端（MAX6675所在的电路板）的温度只能在-20℃到+85℃范围内。当冷端的温度波动时，MAX6675也能精确的感知热电偶两端的温度差。MAX6675可以感知并修正冷端温度的变化。器件采用热敏二极管将环境温度转换为电压，为了计算实际温度，MAX6675将会测量热电偶输出端到热敏二极管之间的电压。器件内部电路将会把二极管电压(检测环境温度)和热电偶电压(检测远端环境温度)传到ADC中的转换功能模块中，用来计算远端的实际温度。当热电偶冷端和MAX6675有相同的温度时，MAX6675工作在最佳的状态。避免在MAX6675附近放置发热器件或元件，因为这可能导致冷端测量误差。数字化ADC将冷端二极管电压和放大的热电偶电压相加，并输出12bit的结果到SO引脚。读出为一系列的0，则温度为0℃，为一系列的1，则温度为+1023.75℃。5冷端补偿K型热电偶数据转换器（0℃到+1024℃）应用信息串行接口典型的应用电路图示了MAX6675如何和微处理器连接。在这个例子中，MAX6675读取热电偶的输入并将转换后的数值由串行接口发送出去。微处理器拉低，并输出时钟信号到SCK引脚，即可在SO引脚读取结果。跳变为低电平将会终止任何的转换过程，跳变为高电平会启动一个新的转换过程。一旦跳变为低电平，SO引脚即输出第一位。一个完整的串行接口读过程要求有16个时钟周期。在时钟周期的下降沿读取16个输出位。第一个位D15是一个假信号，总是读出为0。位D14-D3对应转换温度值的MSB到LSB。位D2一般情况下为0，在热电偶开路时跳变为1。D1为0，用以提供器件的ID。位D0是三态的。图1a是串行接口协议图，图1b是串行接口时序图。图2为SO输出数据格式。热电偶开路检测位D2一般情况下为0，在热电偶开路时跳变为1。为了使热电偶开路检测器能够正常运行，T-必须接地，且接地点需尽可能靠近GND引脚。噪声方面的考虑MAX6675的精确度易受电源耦合噪声的影响。电源噪声的影响可以通过放置1个0.1μF的陶瓷电容消弱，电容应靠近器件的电源引脚。温升的考虑在某些应用中器件自身发热会降低MAX6675的精度。温度误差的大小取决于MAX6675封装的热传导性、安装技术、和气流的影响。使用一个大的地平面可以提高MAX6675的温度测量精度。可以用以下措施改善热电偶系统的测量精度：使用尽可能粗的导线，这样的导线不至于从测量区域分流来大量的热如果要求使用比较细的导线在，则仅仅在测量区使用这种线，在没有温升的地方使用补偿导线避免机械压力和振动，这些情况会使导线绷紧避免剧烈的温度上升率尽可能使用额定温度有一个余量的热电偶使用适当的保护套保护热电偶仅仅在低温、温度波动小的区域使用补偿导线保存事件日志和热电偶阻抗的记录减小拾取噪声的影响输入放大器（A1）是一个低噪声的放大器，它被设计为能够放大高精度的传感器输入信号。确保热电偶和与其想接的导线远离电子噪声源。芯片信息晶体管计数：6720工艺：BiMos6冷端补偿K型热电偶数据转换器（0℃到+1024℃）图1a,串口通信协议图1b,串口时序图图2,SO输出7冷端补偿K型热电偶数据转换器（0℃到+1024℃）结构图8冷端补偿K型热电偶数据转换器（0℃到+1024℃）封装信息