温度的测里与操控是工程实践中的常见问题。温度操控器是温度操控中不行短少的设备。关于以热电偶为测温传感器的温控器：因为热电偶需求冷端补偿。其输出的模仿电势信号需经扩大及ND转化后送入计算机处理。计算机输出的温度操控信号一般要经D/A转化。因而测里操控电路较杂乱调试也很费事。以试验室1台2 kW电阻炉为被控目标，以原有的K型热电偶为传感器，选用MIAXIM公司出产的自带温度补偿的K型热电偶串行模/数转化器MAX6675 为测里电路。选用双向可控硅为操控元件以AT89C51为中心规划了一套温控器电路。电路参数经过了实践调试。因为测里和操控元件都能够与单片机直接接口，硬件电路结构简略，体积小，牢靠性高又能满意必定的精度要求。
2温控器硬件构成及原理
2.I温控器原理框图
如图1所示电阻炉温度操控规模为100~ 1000 ~C，传感器选用使用较广的K型热电偶热电偶测里电路选用MAX6675OMAX6675 将热电偶输出的mV信号直接转化成数字信号送给单片机AT89C51; 令端温度补偿问题由MAX6675 自行解决。单片机经过串行口与上位机通讯。发送测里数据。接纳温度给定值。并将温度测里值与给定值比较剖析。送出操控信号驱动光耦MDOC:3083，以操控可控硅BCR50GM的导通与截止，使电阻炉的温度能够安稳在给定点邻近。
2.2MAX667 5 作业牲
MAX6675是美国MAXM公司出产的带有冷端温度补偿、线性校对热电偶断线检测等功用的K型热电偶测里转化电路其输出为12位二进制数字里。测温规模0~ 1023.75 ‘C，温度分辩才能为0.25 “C.在0~700 “C规模内温度显现差错不大于8LSB.冷端补偿规模为20~ +85 “C.作业电压3.0~5 5V.能够满意大多数工业使用场合。
MAX6675的内部结构如图2 所示，主要由热电偶模仿信号扩大电路冷端温度补偿电路WD转化电路及数字操控电路等组成。依据热电偶的原理，其发生的热电势满意下列联系：
Fun（1.0）一Fu（1，to）+ Fun（lu.0）
式中1为热端温度：1U为冷端温度;0代表0 “C
A/D转化电路将热电偶信号Huw（ t，tm） 与温度补偿电路的补偿信号！t;w（ t，0）相加后得到tun（ I ，0） ，再进行模仿量到数字量的转化，以12位串行方法从引脚$）上输出。当12 位全为0）时，阐明被测温度为O C ：12 位全为1，则被测温度为102.3.75 C 因为MAX6675 内部经过了激光批改，因而转化的数字量与被测温度值之间具有较好的线性联系，可由下式给出：
温度值= 1023.75 》转化后的数字量/4 095
MAX675 选用$）- 8 封装，体积小，牢靠性好，其引脚组织参见图2 ，功用如表1所示。
MAX6675 与单片机的接口参见图3，单片机供给3 个V/（）口线与MAX675 联络。
2.3操控环节原理
温度操控环节选用光电耦合器驱动双向可控硅方法。光电耦合器选用M）I（）R（LA 公司出产的用于触发可控硅的M0C3083。此元件具有过零检测功用，可用直流低电压，小电流来操控高电压，大电流;触发电路简略牢靠，抗干扰才能强。
其内部结构及引脚参见图3，它选用双列直插6脚封装。此元件由输入输出两部分组成。输入部分是一个砷化镓红外发光二极管，该二极管在5 tnA 正向电流效果下，宣布满足的红外光来触发输出部分。输出部分为带有一过零检测器的光控双向可控硅，被触发导通后宣布操控信号触发主电路操控元件。
主电路由双向可控硅BCK50（M 操控，其开关电流为50 A，经过实践调试。确认了操控电路参数;如图3 所示。
3软件规划
3.1丈量程序阐明
丈量环节的软件重点在MAX6675 测温数据的读取。MAX6675与单片机经过3 线串口进行通讯，其作业时序如图4所示。当（S引脚由高电平变为低电平时，MAX6675 中止任何信号的转化并在时钟SCK的效果下向外输出已转化的数据;当（S 从低电平变回到高电平时，MAX6675 将进行新一轮转化。一个完好的数据读取需求16 个时钟周期，数据的读取在SCK的下降 沿进行。
MAX6675的输出数据为16 位，输出时高位在前。D15 为无用位;D14~D3 对应于热电偶模仿输出电压的数字量;D2 用于检测热电偶是否断线（D2 为1标明热电偶断线）;D1为MAX6675 标识符;D0 为三态。详细的读数据子程序如下。硬件参见图3。温度数据高4 位存于21H.低8 位存于20H，断偶标志存于进位位。
3.2操控模块软件
温度操控选用过零触发方法操控可控硅在设定周期中的导通周波数。单片机经过PI.5 操控可控硅在1S 内导通的百分率到达调功的意图。依据要求可选用不同操控方法，一般情况下，可选用二位式输出。
4结束语
因为选用了MAX6675，M0XC3083 等数字型丈量操控元件，规划的温控器结构简略，操控便利，有关电路参数经过了2 kW电阻炉的试验调试，具有有用含义。
