MAX6675とK型熱電対とを使って温度を測ってみた

前回のエントリではK型熱電対をMAX6675で使うためのArduinoのSketchの一例を紹介しました。このエントリでは、そのSketchを使って各種温度を測定した結果を紹介します。

1.水温の変化を測定する

まず、温度がはっきり分かっている物体の温度を測ってみました。具体的には「水」です。水の場合、1気圧での沸点が100℃と一定なので、温度測定の基準として使うことができます。写真1の様に水(約600cc)を満たした鍋の中に熱電対を入れ、ガスコンロで加熱して温度変化を測定しました。

写真1 測定の様子

測定結果を図1に示します。

図1 水温の測定結果

100℃は水の沸点ですので、この範囲においては温度が一定になっていることがよく分かります。

今回測定に使った回路では、沸騰中の水の温度は約101℃と測定されているのですが(図2参照)、K型熱電対とMAX6675との組み合わせにおける温度測定誤差が±2.25℃(注1参照)なので、まあこんなもんでしょう。

図2 沸騰中に測定された水温

この測定結果から、K型熱電対とMAX6675で構成される現在の測定系はある程度信頼できるものと推察できます。「ある程度」と書いたのは、精度保証されている機器、例えば高精度の水温計でこの測定系の校正していないからです。しかしながら、電子工作レベルで温度測定を行うならば大きな問題とはならないでしょう。

2.いろんな温度を測ってみた

ここまで来たらどの程度の温度範囲まで測定できるか気になります。MAX6675のデータシートによれば、K型熱電対との組み合わせで測定できる温度範囲は、0℃〜1024℃とあります。
さすがに1024℃を発生させて測定することはできませんが、身近なものを使って広範囲の温度変化を測定してみました。使ったもの達を写真2に示します。

写真2 温度測定に使った身近にあるもの達
左から低温用ポイントクーラー、常温から100℃程度まで加熱するヘアドライヤー、
100℃以上に加熱する半田ごて

その結果を図3に示します。

図3 温度測定結果

ポイントクーラーでK型熱電対を冷やした時、0℃以下にならないのは、MAX6675の仕様です。
高い方の温度は約230℃まで測定できました。半田ごてを使ったので350℃程度まで測れるかな、と思っていたのですがダメでした。この熱電対を使って半田ごての先端温度計が作れる、と思ったのですが別の構造を持つ熱電対を使う必要がありそうです。

(注1)
MAX6675の0℃〜700℃における誤差は、±9LSB(表1参照)。1LSBが0.25℃なので温度測定誤差は、±2.25℃となる。

表1 MAX6675の温度測定誤差

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