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Um termopar tipo K é um tipo de sensor de temperatura com uma ampla faixa de medição, como -200 a 1260ºC (-326 a 2300ºF). Para obter a temperatura do termopar, precisamos de um amplificador de termopar. Usamos o amplificador MAX6675 que é vendido junto com o termopar, mas você pode usar qualquer outro amplificador, como o MAX31855.
O que é um termopar tipo K?
Um termopar é um dispositivo que consiste em dois condutores elétricos diferentes que formam uma junção elétrica – junção térmica. A mudança de temperatura na junção cria uma tensão leve, porém mensurável, na junção de referência, que pode ser usada para calcular a temperatura.
Um termopar pode ser feito de diferentes metais. Os metais usados afetarão a faixa de tensão, o custo e a sensibilidade. Há combinações padronizadas de metais que resultam em diferentes tipos de termopares: B, E, J, N, K, R, T e S.
Um termopar do tipo k é feito de condutores de cromo e alumel e tem uma faixa de temperatura geral de -200 a 1260ºC (-328 a 2300ºF).
Amplificador MAX6675
Para obter a temperatura do termopar, precisamos de um amplificador de termopar. A saída de temperatura do amplificador de termopar depende da tensão lida na junção de referência. A tensão na junção de referência depende da diferença de temperatura entre a junção de referência e a junção térmica. Portanto, precisamos saber a temperatura na junção de referência.
O termopar MAX6675 vem com um sensor de temperatura para medir a temperatura na junção de referência (referência de compensação a frio) e amplifica a pequena tensão na junção de referência para que possamos lê-la usando nossos microcontroladores. O amplificador MAX6675 se comunica com um microcontrolador usando o protocolo de comunicação SPI e os dados são emitidos em uma resolução de 12 bits.
Normalmente, você pode obter um pacote com um termopar tipo k e o amplificador MAX6675. Aqui está uma lista dos recursos mais relevantes do MAX6675. Para obter uma descrição mais detalhada, consulte a folha de dados do MAX6675.
- Conversão digital direta da saída do termopar tipo k
- Compensação de junção a frio
- Interface serial simples compatível com SPI
- Faixa de tensão operacional: 3,0 a 5,5V
- Faixa de temperatura operacional: -20 a 85ºC
- Resolve temperaturas de até 0,25ºC, permite leituras de até 1024ºC (1875ºF).
Interface do termopar tipo K com o amplificador MAX6675
Como mencionado anteriormente, o MAX6675 se comunica com um microcontrolador usando o protocolo de comunicação SPI.
Obtenha a temperatura do termopar tipo K com o amplificador MAX6675
Nesta seção, você aprenderá a obter a temperatura do seu termopar tipo K. Mostraremos um exemplo simples que lê a temperatura e a exibe no monitor serial do IDE do Arduino.
Peças necessárias
Para concluir este capitulo, você precisa das seguintes peças:
- Termopar tipo K com amplificador MAX6675
- ESP8266 NodeMCU (Qualquer modelo)
- Fios de jumper (fêmea para fêmea)
Esquema – ESP8266 com termopar tipo K e amplificador MAX6675
Conecte o amplificador MAX6675 ao ESP8266 conforme mostrado no diagrama esquemático a seguir.
Você também pode seguir a tabela a seguir.
Instalação da biblioteca MAX6675 do Arduino
Existem diferentes bibliotecas para obter a temperatura de um termopar tipo K usando o amplificador MAX6675. Usaremos a biblioteca max6675 da Adafruit.
Siga as próximas etapas para instalar a biblioteca em seu IDE Arduino:
Abra o Arduino IDE e vá para Sketch > Include Library > Manage Libraries. O Gerenciador de bibliotecas deve ser aberto.
Procure por “max6675” na caixa de pesquisa e instale a biblioteca da Adafruit.
Código – Obtenha a temperatura do termopar tipo K com o amplificador MAX6675
Obter a temperatura do termopar tipo K com o ESP8266 é muito simples. A biblioteca fornece um exemplo que obtém a temperatura e exibe os resultados no monitor serial do IDE do Arduino.
O código foi adaptado do exemplo fornecido pela biblioteca para torná-lo compatível com o ESP8266.
#include "max6675.h"
int thermoDO = 12; int thermoCS = 15; int thermoCLK = 14;
MAX6675 thermocouple(thermoCLK, thermoCS, thermoDO);
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("MAX6675 test");
delay(500);
}
void loop() {
Serial.print("C = ");
Serial.println(thermocouple.readCelsius());
Serial.print("F = ");
Serial.println(thermocouple.readFahrenheit());
delay(1000);
}
Como o código funciona
Primeiro, inclua a biblioteca max6675.h.
#include "max6675.h"
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Guia de Esp8266 com sensores e módulos
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