Термопара K-типа (Troyka-модуль)

Термопара типа K — универсальный жаропрочный термометр, который поможет вам измерить температуру там, где обычный твердотельный датчик просто расплавится: хоть в бойлере, хоть в духовом шкафу с температурой до 1000 °С, хоть на концерте Rammstein.

Смело используйте термопару в своих самых горячих и зажигательных проектах, которые не по зубам обычным датчикам температуры вроде DS18B20.

Особенности

• Широкий диапазон измерения температуры от 0 °С до 600 °С с точностью ±2 °С.
• Возможен кратковременный нагрев до 1000 °С (на 3–5 минут) ценой ускоренного температурного старения электродов.
• Цифровой усилитель/преобразователь сигнала MAX6675 с компенсацией температуры холодного конца термопары.
• 12-битный цифровой сигнал с разрешением 0,25 °С.
• Интерфейс SPI для подключения к управляющим платам.
• Измерительный зонд (точка горячего спая) надёжно крепится на стандартную резьбу М6.
• При контакте термопары со средой с избытком серы или свободного кислорода постепенно возникает химическая деградация электродов.

Принцип работы

Термопара работает за счёт термоэлектрического эффекта, который также называют эффектом Зеебека. Он заключается в том, что на концах разнородных проводников при последовательном соединении возникает электродвижущая сила (ЭДС), пропорциональная разнице температур между контактами. Зная характеристики материалов, можно построить зависимость и вычислить температуру по показаниям вольтметра, подключённого к термопаре.

В нашем Troyka-модуле используется самая распространённая термопара типа K (ТХА, хромель-алюмель), которая обладает достаточно линейной характеристикой в рабочем диапазоне температур. Микросхема MAX6675 усиливает полезный сигнал и делает цифровое преобразование с 12-битной точностью, чтобы вы могли легко использовать термопару в своих DIY-проектах.

Подключение

Термопара прикручивается к клеммнику на модуле обработки, который подключается к управляющим платам через две группы Troyka-контактов.

Верхняя группа

• Сигнальный (SCK) — линия тактирования интерфейса SPI (Serial Clock).
• Сигнальный (DO) — линия передачи данных интерфейса SPI (Data Output).

Нижняя группа

• Сигнальный (CS) — выбор ведомого устройства в интерфейсе SPI (Chip Select).
• Питание (V) — питание сенсора (3,3–5 В).
• Земля (G) — общая земля.

При подключении к Arduino или Iskra JS удобно использовать Troyka Shield, а для одноплатных компьютеров Raspberry Pi пригодится Troyka HAT. Полностью избавиться от проводов вам поможет плата расширения Troyka Slot Shield. Контактные ножки модуля также совместимы с breadboard’ом.

Комплектация

• 1× Термопара с кабелем
• 1× Плата-модуль
• 2× Трёхпроводной шлейф

Характеристики

• Тип термопары: К (ТХА)
• Материал электродов: хромель/алюмель
• Диапазон измерений температуры: 0…+600 °С
• Точность измерения температуры: ±2 °С
• Чувствительность термопары: 40 мВ/°C
• Резьба крепления: М6
• Матерал крепления: нержавеющая сталь
• Тип кабеля: экранированный с металлической оплёткой
• Длина кабеля: 1 м
• Цифровой усилитель/преобразователь: MAX6675
• Сигнал датчика: цифровой (12 бит)
• Интерфейс: SPI
• Напряжение питания: 3,3–5 В
• Потребляемый ток: 0,7 мА
• Размеры модуля: 25,4×25,4×25 мм