whyisnot 发表于 2017-4-5 20:26

MAX6675多通道采集温度系统与接地问题

使用max6675实现多通道温度采集，具体电路如下：

利用STM32标准SPI接口与max6675通讯。
整个系统的金属外壳为电源地，其中两个热电偶直接紧贴金属外壳，测试金属外壳的温度，其最高工作温度约200℃。
奇怪的是热电偶不接触金属外壳，数据打印一切正常，接触外壳后读数为零。现象可以稳定复现。
后怀疑系统地问题，将单板单独供电，并将热电偶与单板地直接相连，读数正常。
可以排除原因有：max6675芯片正常、单板供电正常
无法排除疑问有：为什么热电偶接触金属外壳后读数为零？但是单独供电时候，连接单板地无问题
个人理解的是热电偶近似认为一个电压源，通过max6675采集电压ADC变换并SPI接口输出。
使用的热电偶类型为


https://bbs.21ic.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1469836&highlight=max6675
论坛有相类似的帖子，可惜没有结尾……
不知道有没有人遇见类似的情况，热电偶可以测试带电源的物体吗（包括电源地）

steelen 发表于 2017-4-18 17:01

当然可以
只是注意 电源和地

whyisnot 发表于 2017-4-18 17:22

steelen 发表于 2017-4-18 17:01
当然可以
只是注意 电源和地

“注意电源和地”这句话具体该如何理解？

steelen 发表于 2017-4-25 08:33

汽车的电池负极（或者正极）是接汽车车身的，我记不清了。

whyisnot 发表于 2017-4-25 12:06

steelen 发表于 2017-4-25 08:33
汽车的电池负极（或者正极）是接汽车车身的，我记不清了。

汽车电负极接的是车身，一般叫做搭铁。

steelen 发表于 2017-4-27 09:46

问题应该明白了吧

寻梦者在路上 发表于 2017-5-10 13:23

楼主的问题解决了吗？很明显，热电偶与金属外壳产生了电容耦合效应，你的金属外壳肯定与信号地有某种程度的连接。楼主可以将连接断开，再测试。

whyisnot 发表于 2017-5-10 14:56

**者在路上 发表于 2017-5-10 13:23
楼主的问题解决了吗？很明显，热电偶与金属外壳产生了电容耦合效应，你的金属外壳肯定与信号地有某种程度的 ...

问题已经解决了，解决的方法是将热电偶绝缘处理，这样采数都为正常。
你说的电偶耦合效应不是太明白，这里应该如何理解？
其实在单板单独供电时候，热电偶直接接触到单板的地线，读数也是正常的，使用精密仪表可以测量到金属外壳与信号地直接存在着电势差，为mv级别。我还是怀疑这个电势差造成的这个影响。其实我现在更加困惑的是，max6675内部差分放大形式，热电偶即使接触了不等于信号地的电势，整体电平抬高，也不该影响放大的结果的

伟布斯 发表于 2017-5-15 15:58

首先这是你对热电偶的原理不理解导致，热电偶的金属头都接地了，那测量端的电势差就不对了，所以肯定是有问题的，另外提一点建议，金属外壳不要接在电源地上，容易产生干扰

whyisnot 发表于 2017-5-15 16:45

伟布斯 发表于 2017-5-15 15:58
首先这是你对热电偶的原理不理解导致，热电偶的金属头都接地了，那测量端的电势差就不对了，所以肯定是有问 ...

max6675手册中，热电偶的负极就是直接接地的。热电偶的金属头由正负极不同的材料组成，负极接地了，所以金属头也接地，没有什么问题吧？ 个人认为地是相对的概念，假如单板是电池单独供电，那么热电偶的金属头接接触电源的地，甚至接触电源的正极，那么读数也是正确不受影响的。我这边解决的方案是，热电偶直接绝缘处理，问题解决。我觉得最主要的问题，还是单板的地与金属外壳的地，存在电势差造成的，现在无法解释的一点是：即使存在电势差，那么也是同等的提升热电偶的正负极的电势，正负极之间的电势差不会发生改变，那么读数也应该不受影响才对

伟布斯 发表于 2017-5-16 10:36

whyisnot 发表于 2017-5-15 16:45
max6675手册中，热电偶的负极就是直接接地的。热电偶的金属头由正负极不同的材料组成，负极接地了，所以 ...

哈哈，看来你还是挺认真的，那么我就回复一下，首先金属外壳最好不要和淡斑的地连一起，如果要连一起必须做滤波，这是抛开热电偶的设计。金属外壳直接接大地，而不是接电源地
其次，你还是对热电偶的原理不明白，热电偶的电势差是探头的金属特性导致的，你强制改变了他的特性测出来的温度肯定不准的

whyisnot 发表于 2017-5-16 17:17

这个问题纠结了很久，所以比较较真，谢谢回复哈，这里的应用场景是直升机，这里没有大地，所以金属外壳都会接电源地，单板的的电源取自电源，所以自然而言的共地了，话说你“连着一起必须做滤波”，一般而言是怎么操作的哈？能给点提示吗？
你说的热电偶的电势差产生的原理这个了解，我的意思是，探头产生的电势差只跟温度与金属特性相关，那么探头接触一个电势后，探头的电势差也应该是不变的（热电偶整体抬高或者降低相同的电势），既然电势差不变，那么查表后读取的温度值也应该是不变的，这个是我不明白的地方

LX511 发表于 2017-5-17 12:55

是这个意思么？

whyisnot 发表于 2017-5-18 09:50

LX511 发表于 2017-5-17 12:55
是这个意思么？

VCC电源处需要添加电容滤波的，另外T_A 与GND以及是一个网络，同一个网络之间加电容看不出有什么意义

LX511 发表于 2017-5-18 13:45

左边的GND是你外壳地，右边那个地是你板子上的地，两个地之间有一个耦合电容

whyisnot 发表于 2017-5-18 15:17

LX511 发表于 2017-5-18 13:45
左边的GND是你外壳地，右边那个地是你板子上的地，两个地之间有一个耦合电容 ...

{:lol:}，喔喔 我弄错了，两个地操作上是直接连起来的，实际上是不是有耦合电容我也搞不清楚了~
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