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一、热电偶工作原理
两种不同成份的导体两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。
热电偶就是利用热点效应原理进行温度测量的，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）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶的实物如图1所示。
 图1 热电偶实物图
1、热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数；
2、热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
3、当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这时候的热电偶热电势仅是工作端温度的单值函数。
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流。
根据热电偶测温原理，热电偶的输出热电势不仅与测量端的温度有关，而且与冷端的温度有关，需要测量出冷端温度，从而才能准确地测量出真实的温度。下面将介绍集成冷端补偿的芯片MAX6675。
二、MAX6675工作原理
MAX6675是MAXIM公司的K型热电偶串行模数转换器，它能独立完成信号放大、冷端补偿、线性化、A/D转换及SPI串口数字化输出功能。
 图2 MAX6675引脚图
三、Arduino程序设计
MAX6675的库文件自带的串口输出示例，把采样间隔改为2s。
Max6675 ts(8, 9, 10);
// Max6675 module: SO on pin #8, SS on pin #9, CSK on pin #10
of Arduino UNO
// Other pins are capable to run this library, as long as
digitalRead works on SO,
// and digitalWrite works on SS and CSK
void setup()
{
ts.setOffset(0);
// set offset for temperature measurement.
// 1 stannds for 0.25 Celsius
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
Serial.print(ts.getCelsius(), 2);
Serial.print(" C / ");
Serial.print(ts.getFahrenheit(), 2);
Serial.print(" F / ");
Serial.print(ts.getKelvin(), 2);
Serial.print(" K\n");
delay(2000);
}
四、实物实验演示
 图3 MAX6675模块实物图
 图4 MAX6674与MEGA连接图
采用用串口助手接收温度数据，数据如下：
1、放置在空气中，常温环境下
 图5 热电偶暴露于空气中
 图6 空气中的温度
可以看出，温度还是很稳定的，还说明南京很热，都30℃了。
2、放置于一杯热水中，高温环境
 图7 热电偶置于盛有热水的杯子中
 图8 瓷杯中的水温
水温稳定在57℃左右，看起来温度不是很高，但是我端水杯还是感觉很烫的。
五、结束语
K型热电偶的应用非常广泛，基于MAX6675的热电偶测温模块解决了冷端补偿、线性化等问题，虽然效果不是特别好，可以通过其他手段，进一步提高测温精度，有一定的工业应用价值。
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