热电偶和冷端温度测量简介
热电偶利用热电原理进行温度测量。其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）。
常用的K型热电偶实物如图1所示，它可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度。
热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，所以在工业应用中使用非常广泛。
热电偶测量端的实际温度由冷端温度和测量端温度构成，它们的关系为
热电偶测量端的温度 = 冷端温度 + 测量端温度。
在本方案中，测量端和冷端的温度都用CS1237(ADC转换芯片)来测量。
其中，冷端温度直接使用CS1237内部的温度传感器来测量，该温度传感器的误差约为3°左右。
在使用CS1237内部的温度传感器时，需要将其内部的配置寄存器的通道选择位ch_sel[1:0]配置为2’b10 ，此时ADCvwin 信号输入接到内部温度传感器，其它的模拟输入信号无效。
ADC 通过测量内部温度传感器输出的电压差来推导出实际的温度值。当ch_sel[1:0]=2’b10 时，ADC只支持PGA=1。
温度传感器需要进行单点校正。校正方法为：在某个温度点A下，使用温度传感器进行测量得到码值Ya。
那么其他温度点B对应的温度= Yb*(273.15+A)/Ya-273.15 (1)
A点的温度单位是摄氏度。Ya是A点对应的温度码值。Yb是B点对应的温度码值。
比如，在温度点29.1°C下，Ya = 0xc1c29,那么温度点B对应的温度为
那么其他温度点B对应的温度= Yb*(273.15+29.1)/0xc1c29-273.15
所以要想测出任意时刻的冷端温度，需要先在某一个确定的温度下，读出温度数值，并代入式(1)对CS1237内部的温度传感器进行单点校正。
设计精度高、性能优良而又价格低廉的工业测温方案，国产的CS1237可能是一个比较好的选择。近期，我们将和正点原子一起推出一期全面而深入的国产高精度温控器的设计与实现方案的学习，详情可以看正点原子的公众号。
在该方案中，我们将对冷端温度的跳变、最终温度校正进行详细的介绍，考虑到modbus在工业应用中的广泛应用，我们还在该方案中给出了modbus的RTU通信的详细实现，当然，还包含了困扰大家的freemodbus的移植。测温的目的是控温。
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