MAX31855热电偶芯片的中文翻译.docx
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MAX31855热电偶芯片的中文翻译
MAX3855冷端补偿热电偶至数字输出转换器
概述
MAX31855具有冷端补偿，将K、J、N、T或E型热电偶信号转换成数字量（如果使用S和R型热电偶，请联系工厂）。
器件输出14位带符号数据，通过SPITM兼容接口、以只读格式输出。
转换器的温度分辨率为0.25℃，最高温度读数为+1800℃，最低温度读数为-270℃，对于K型热电偶，温度范围为-200℃至+700℃，保持±2℃精度。
对于整个量程范围的精度及其它类型的热电偶，请参考ThermalCharacteristics规格。
应用
工业电器设备HVAC汽车
特性
S冷端补偿
S14位、0.25℃分辨率
S提供K、J、N、T和E型热电偶器件版本（如果使用S和R型热电偶，请联系工厂）（见表1）
S简单的SPI兼容接口（只读）
S检测热电偶对GND或VCC短路
S检测热电偶开路
典型应用电路
SPI是Motorola，Inc.的商标。
对于价格，供货及订购信息，请联络Maxim在1-888-629-4642，或访问Maxim的网站。
绝对最大额定值范围
电源电压范围（VCC和GND）..................-0.3Vto+4.0V
所有其他引脚............................................-0.3V到（VCC+0.3V）
连续功率耗散（TA=+70℃）
SO（减免5.9mW/℃以上+70℃）.......................470.6mW
ESD保护（所有引脚，人体模型）.............±2000kV
工作温度范围........................-40℃至+125°C
连接点温度.....................................................+150°C
存储温度范围..........................-65℃至+150°
清除温度（焊接，10秒）................................+300℃
焊接温度（回流）.....................................+260℃
强调超出“绝对最大额定值”，即可能对器件造成永久性损坏。
这些压力额定值只是说明这些设备的正常功能操作，而超出了这些规范的情况，业务部门没有说明。
长期工作在绝对最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性。
封装的散热特性（注1）
SO
结点至环境热阻（BJA）........170℃/W
结点到外壳热阻（BJC）...............40℃/W
注1：
使用在JEDEC规范JESD51-7记载的方法，采用了四层板获得封装的热阻。
有关热封装注意事项的详细信息，请参阅。
推荐工作条件
（TA=-40°C至+125°C，除非另有说明。
）
参数
符号
条件
最小典型最大
单位
电源电压
VCC
（注2）
3.03.33.6
V
输入逻辑0
VIL
-0.3+0.8
V
输入逻辑1
VIH
2.1VCC+
0.3
V
直流电流特性
（3.0VPVCCP3.6V，TA=-40°C至+125°C，除非另有说明。
）
参数
符号
条件
最小典型最大
单位
电源电流
ICC
9001500
uA
热电偶输入偏置电流
TA=-40℃至+125℃，100mV的跨越热电偶输入
-100+100
nA
上电复位电压阈
Vpor
（注3）
22.5
V
电源抑制
-0.3
℃/V
上电复位电压迟滞
0.2
V
输出高电压
VOH
IOUT=-1.6mA
VCC-
0.4
V
输出低电压
VOL
IOUT=1.6mA
0.4
V
热特性
（3.0VPVCCP3.6V，TA=-40°C至+125°C，除非另有说明。
）（注4）
参数
符号
条件
最小典型最大
单位
MAX31855K热电偶温度增益和偏移误差（41.276uV/℃标称灵敏度）（注4）
T=-200℃至+700℃，
Ta=-20℃至+85°C（注3）
-2+2
℃
T=+700℃至+1350℃，
Ta=-20℃至+85°C（注3）
-4+4
T=-200℃至+1350℃，
Ta=-40℃至+125°C（注3）
-6+6
MAX31855J热电偶温度增益和偏移误差（57.953uV/℃标称灵敏度）（注4）
T=-40℃至+750℃，
Ta=-20℃至+85°C（注3）
-2+2
℃
T=-40℃至+750℃，
Ta=-20℃至+125°C（注3）
-4+4
MAX31855N热电偶温度增益和偏移误差（36.256uV/℃标称灵敏度）（注4）
T=-200℃至+700℃，
Ta=-20℃至+85°C（注3）
-2+2
℃
T=-+700℃至+1300℃，
Ta=-20℃至+85°C（注3）
-4+4
T=-200℃至+1300℃，
Ta=-40℃至+125°C（注3）
-6+6
MAX31855T热电偶温度增益和偏移误差（52.18uV/℃标称灵敏度）（注4）
T=-250℃至+400℃，
Ta=-20℃至+85°C（注3）
-2+2
℃
T=-250℃至+400℃，
Ta=-40℃至+125°C（注3）
-4+4
MAX31855E热电偶温度增益和偏移误差（76.373uV/℃标称灵敏度）（注4）
T=-40℃至+700℃，
Ta=-20℃至+85°C（注3）
-2+2
℃
T=+700℃至+900℃，
Ta=-20℃至+85°C（注3）
-3+3
T=-200℃至+900℃，
Ta=-40℃至+125°C（注3）
-5+5
热电偶温度数据解析
0.25
℃
内部冷端温度误差
Ta=-20℃至+85°C（注3）
-2+2
℃
Ta=-40℃至+125°C（注3）
-3+3
冷端温度数据解析
Ta=-40℃至+125°C
0.0625
℃
温度转换时间（热电偶，冷端，故障检测）
tCONV
（注5）
70100
ms
热电偶转换上电时间
tCONV_PU
（注5）
200
ms
串行接口时序特性（见图1和图2）
参数
符号
条件
最小典型最大
单位
输入漏电流
ILEAK
（注7）
-1+1
µA
输入电容
CIN
8
PF
串行时钟频率
fSCL
5
MHz
SCK脉冲宽度高
tCH
100
ns
SCK脉冲宽度低
tCL
100
ns
SCK上升和下降时间
200
ns
CS下降到SCK上升
tCSS
100
ns
SCK到CS保持
100
ns
CS下降到输出使能
tDV
100
ns
CS上升到输出禁止
tTR
40
ns
SCK下降到输出数据有效
tDO
40
ns
CS非活动时间
（注3）
200
ns
注2：
所有电压参考GND。
进入集成电路电流指定正，并退出该IC的电流是负的。
注3：
由设计保证;未经生产测试。
注4：
不包括冷端温度误差或热电偶非线性。
注5：
规格为100％，在TA=+25℃测试。
在温度（TA=TMIN到TMAX）规格限制是通过设计和特性保证;未经生产测试。
注6：
由于热电偶温度转换开始在VPOR，取决于VCC摆率，第一热电偶温度转换可能不会产生一个准确的结果。
因此，在VCC高于或CCMIN更大，以保证有效的热电偶温度转换结果需要的TCONV_PU规范。
注7：
对于除T+和T-所有引脚（见DC电气特性表中的热电偶输入偏置电流参数）。
串行接口图
图1.串行接口协议
图2.串行接口时序
典型工作特性（VCC=+3.3V，TO=+25℃，除非另有说明。
）
引脚配置
关键特性
包含评估K型热电偶所需的所有电路
评估板硬件由USB供电（包括USB电缆）、WindowsXP®、WindowsVista®以及Windows®7操作系统兼容软件USBHID接口
图形用户界面（GUI）仅包括一个.EXE文件，第二个通道可方便用于评估其它类型热电偶，符合RoHS标准。
引脚说明
引脚
名称
功能
1
GND
地
2
T-
热电偶输入，请勿连接至GND
3
T+
热电偶输入
4
VCC
电源电压
5
SCK
串行时钟输入
6
CS
低电平有效片选。
CS置为低电平时，使能串口
7
SO
串行数据输出
8
D℃
不连接
MAX31855为热电偶至数字输出转换器，内置14位模/数转换器（ADC）。
器件带有冷端补偿检测和修正、数字控制器、SPI兼容接口，以及相关的控制逻辑，在温度控制器、过程控制或监测系统中设计用于配合外部微控制器（μC）工作。
提供多个版本的器件，每个版本针对特定的热电偶类型（K、J、N、T或E型）。
MAX31855评估板
提供必要的硬件和软件（GUI），用于评估MAX31855冷端补偿热电偶至数字输出转换器。
MAX31855评估板PCB已安装MAX31855KASA+，该器件为K型热电偶版本的MAX31855。
购买所需要的热电偶、热电偶插座以及相应的MAX31855，也可利用该评估板评估其它类型的热电偶。
根据您所需要的热电偶类型，可联系工厂申请相应的MAX31855免费样品。
关于其它类型热电偶的更多信息以及器件型号列表，请参考完整数据资料的评估其它类型热电偶部分。
框图
详细说明
MAX31855为热电偶至数字输出转换器，内置14位模/数转换器（ADC）。
器件带有冷端补偿检测修正、数字控制器、SPI兼容接口，以及相关的控制逻辑，在温度控制器、过程控制或监测系统中设计用于配合外部微控制器（µC）工作。
提供多个版本的器件，每个版本针对特定的热电偶类型（K、J、N、T或E型，如果使用S和R型，请联系工厂）进行优化和调整。
热电偶类型以器件型号后缀表示（例如MAX31855K），型号选择请参见定购信息表。
温度转换
器件包括信号调理硬件电路，将热电偶信号调整到与ADC输入通道相匹配的电压。
T+和T-输入连接到内部电路，可减小热电偶引线引入的噪声误差。
将热电偶电压转换为等效的温度值之前，需要补偿热电偶冷端（器件环境温度）与0℃实际参考值的差异。
对于K型热电偶，电压按照大约41µV/℃的规律变化，按以下线性方程式逼近热电偶特性：
式中，VOUT为热电偶输出电压（µV），TR为远端热电偶结温（℃），TAMB为器件温度（℃）。
其它类型的热电偶采用类似的直线逼近，但增益不同。
注意，MAX31855假定温度和电压之间为线性关系。
由于所有热电偶都呈现一定的非线性，应对器件输出数据进行适当修正。
冷端补偿
热电偶的功能是检测热电偶引线两端的温度差。
可以读取热电偶“热”端在整个工作温度范围（表1）内的读数。
参考端或“冷”端（应与器件所在的电路板温度相同）的温度范围为-5
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