ماژول سنسور دمای ترموکوپل نوع K با تراشه MAX31855 با رابط SPI

ماژول MAX31855 یک مبدل دقیق سیگنال ترموکوپل به دیجیتال با واسط SPI است که به‌منظور اندازه‌گیری اختلاف دمای نقطه گرم و سرد استفاده می‌شود. این ماژول به‌ویژه برای ترموکوپل نوع K طراحی شده و قادر است با دقت بالا دمایی در بازه وسیع 200- تا 1350+ درجه سانتی‌گراد را اندازه‌گیری کند. تراشه داخلی دارای سیستم جبران دمای سرد (cold junction compensation) و مبدل 14 بیتی برای تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال است. ماژول دارای رگولاتور داخلی 3.3V، خازن بای‌پس 10µF و مدار تطبیق سطح ولتاژ جهت سازگاری با میکروکنترلرهای 5V یا 3.3V می‌باشد.اتصال ترموکوپل از طریق ترمینال 2 پین روی برد انجام می‌گیرد و ارتباط با میکروکنترلر از طریق رابط پرسرعت SPI برقرار می‌شود. این ماژول به‌دلیل دقت 0.25 درجه، انتخاب مناسبی برای کاربردهای صنعتی، آزمایشگاهی و الکترونیکی حساس است که به اندازه‌گیری دقیق و سریع دما نیاز دارند.

مشخصات

• ولتاژ کاری: 3.3 تا 5 ولت DC
• رابط ارتباطی: SPI (چهار سیمه – CS, SCK, SO, VCC, GND)
• نوع ترموکوپل پشتیبانی‌شده: نوع K
• بازه دمای قابل اندازه‌گیری: 200- تا 1350+ درجه سانتی‌گراد
• رزولوشن: 14 بیت
• دقت اندازه‌گیری: 0.25 درجه سانتی گراد
• جبران دمای سرد (Cold-Junction Compensation): دارد
• خروجی دیجیتال: دیتا مستقیم قابل خواندن توسط میکروکنترلر
• ابعاد ماژول: مطابق با استاندارد ماژول‌های کوچک (با پین هدر و ترمینال دوبل)
• سازگار با میکروکنترلرهای: Arduino، ESP32، STM32، Raspberry Pi و غیره
• ابعاد: 20*20 میلی‌متر

عملکرد

ماژول MAX31855 با استفاده از ترموکوپل نوع K، اختلاف دما بین دو نقطه (سرد و گرم) را اندازه‌گیری می‌کند. ترموکوپل با ایجاد ولتاژ بسیار ضعیف در اثر اختلاف دما، سیگنالی تولید می‌کند که تراشه MAX31855 آن را دریافت کرده و پس از انجام جبران دمای سرد (Cold-Junction Compensation)، مقدار دمای دقیق نقطه داغ را محاسبه می‌کند. این مقدار به‌صورت دیجیتال و با رزولوشن 14 بیت از طریق رابط SPI به میکروکنترلر یا سیستم پردازشگر ارسال می‌شود. دقت اندازه‌گیری این ماژول تا 0.25 درجه سانتی‌گراد است.

ماژول به‌صورت پیوسته دما را پایش کرده و داده‌ها را در بازه‌های زمانی بسیار کوتاه به‌روزرسانی می‌کند، که این ویژگی آن را برای کاربردهای حساس و زمان‌واقعی مناسب می‌سازد. همچنین، در صورت بروز خطاهایی نظیر قطع شدن ترموکوپل، اتصال معکوس یا اتصال ناقص، وضعیت خطا به‌صورت مستقیم در بیت‌های خروجی نمایش داده می‌شود. این عملکرد هوشمند باعث افزایش پایداری و ایمنی در سیستم‌های صنعتی یا آزمایشگاهی می‌شود.

کاربردهای رایج

این ماژول برای اندازه‌گیری دقیق دما در کاربردهای صنعتی، کنترل حرارت در کوره‌ها، سنجش دمای موتور یا سیستم‌های گرمایی، تجهیزات آزمایشگاهی و پروژه‌های DIY بسیار کاربردی است. توانایی اندازه‌گیری دما در محدوده‌ی بسیار گسترده، آن را به ابزاری حرفه‌ای برای مهندسان و پژوهشگران تبدیل کرده است.

• اندازه‌گیری دمای سطح فلزات، سرامیک یا المنت‌ها
• کنترل دمای کوره‌های صنعتی یا آزمایشگاهی
• سنجش دمای خروجی اگزوز یا تجهیزات مکانیکی
• اندازه‌گیری اختلاف دما در سیستم‌های حرارتی و برودتی
• پایش دما در فرآیندهای شیمیایی یا صنعتی
• پروژه‌های آردوینو و STM32 با نیاز به دمای دقیق
• پایش دمای نقطه‌ای در بردهای الکترونیکی پرمصرف
• اندازه‌گیری دما در پرینترهای سه‌بعدی صنعتی

The MAX31855 is a precision thermocouple-to-digital converter with SPI interface for measuring the difference in temperature between hot and cold junctions. The module is specifically designed for K-type thermocouples and can measure temperatures over a wide range of -200 to +1350°C with high accuracy. The internal chip has a cold junction compensation system and a 14-bit converter for converting analog to digital signals. The module has an internal 3.3V regulator, a 10µF bypass capacitor, and a voltage level matching circuit for compatibility with 5V or 3.3V microcontrollers. The thermocouple is connected via a 2-pin terminal on the board, and communication with the microcontroller is established via a high-speed SPI interface. With an accuracy of 0.25°, this module is a good choice for industrial, laboratory, and sensitive electronic applications that require accurate and fast temperature measurement.

Specifications

Operating voltage: 3.3 to 5 V DC
Communication interface: SPI (four-wire – CS, SCK, SO, VCC, GND)
Supported thermocouple type: Type K
Measurable temperature range: -200 to +1350 ° C
Resolution: 14 bits
Measurement accuracy: 0.25 ° C
Cold-Junction Compensation: Yes
Digital output: Direct data readable by microcontroller
Module dimensions: In accordance with the standard of small modules (with header pins and double terminals)
Compatible with microcontrollers: Arduino, ESP32, STM32, Raspberry Pi, etc.
Dimensions: 20*20 mm