[Arduino World] DSK 溫度檢測儀：DS18B20 & K型熱電偶/MAX6675

製作溫度檢測工具的主要目的是為了量測烙鐵頭的溫度。使用電烙鐵焊錫一段時間了，不知道烙鐵頭的實際溫度是否如廠商所宣稱的度數？只不過量測工具做好了，量測結果並不如我的預期，到頭來工具只能存參歸檔。

手邊現有一條DS18B20矽膠防水溫度感測探頭，量測溫度範圍-55ºC 到 +125ºC，在溫度 -10 °C 到 +85 °C 範圍內誤差為± 0.5ºC。由於我要量測的烙鐵頭溫度起碼也有兩百度以上，這個感測器的規格顯然不敷使用。後來查到K型熱電偶搭配MAX6675晶片模塊，溫度量測範圍0℃～+1000℃，誤差在±1.5～±2.5°C之間。由於K型熱電偶的材料價格實惠，量測精確度也能接受，這個感測器便成為我量測烙鐵頭的首選。

既然選擇了K型熱電偶，不如將DS18B20探頭也一併設計接入，各有各自擅長的量測場景，反正Arduino閒置的腳位多得是，不差多接一個感測器。

我將DIY的溫度檢測儀命名為DSK，取其兩個感測器的前置英文字母的組合。

翻出一個多年前車商送的化妝盒改裝成DSK的家。

感測探頭與儀控盒之間應該有快速接頭方便插拔與收藏，但是兩個感測器的原始接頭都不是快速接頭。

DS18B20感測器帶有三條裸線接頭，因為想不出有什麼三芯的接頭可以安裝，乾脆接上目前最普及的USB Type-C接頭。

K型熱電偶原本配備兩條Y型端子接頭，我把Y型端子改裝成DC電源插頭。完工之後我剛好買了新的三用電表，電表本身就具有溫度量測功能，也附帶一條較短的K型熱電偶，但接頭是香蕉插。考量日後DSK與電表的溫度檢測儀可以相互交叉比對，只好將DSK的K型熱電偶端子再改裝成香蕉插規格。

參考連結：

Arduino 上溫度測量一哥：DS18B20

Industrial Thermometer with MAX6675 Thermocouple & Arduino

主要材料：

Arduino Nano。
MAX6675 K型熱電偶資料傳輸模組。
K型熱電偶探棒。
DS18B20防水矽膠溫度感測探頭。
TM1637 LED顯示模組。
化妝盒：11.5*7.5*2.5(cm)

DSK 順利完工。取出烙鐵加溫，用K型熱電偶探棒與烙鐵頭互相碰觸測量溫度，看到顯示幕的溫度數據從室溫20幾度C緩慢爬升，一直到120度C後便停止升溫。烙鐵頭的溫度不會這麼低的，120度是無法熔化錫條的，顯然這個溫度錯得離譜，勢必某個環節出錯了。我拿電表的溫度檢測功能與附帶的K型熱電偶探棒測試比對，也是得到相近的數據。

我推測並非K型熱電偶有問題，而是我的量測方式有問題。探棒與烙鐵頭的接觸面積太小，感測器的溫度分散了，烙鐵頭接觸的部位也容易散熱，所以檢測出的溫度比實際的溫度低很多。

DSK一開始便出師不利，無論如何還是想辦法要點成績來驗證DSK的實力。烙鐵頭不測了，就來測試一下滾水的溫度吧。瓦斯爐上煮沸一鍋開水，將整個溫度探頭沒入滾水中，就應該不會發生接觸面積不足的問題。首先用DS18B20探頭測水溫，最高溫只能達到96℃。再來用K型熱電偶探頭，溫度爬升的速度比前者快，最高溫來到102℃。我將K型熱電偶探頭改插到電表測試，量測結果則是98℃。根據以上的測試，DS18B20溫度最低，不過該溫度已經超出其建議的精確度範圍。至於K型熱電偶，電表顯示的溫度比較合理，難道電表的測溫晶片對熱電偶輸出值有經過特別的調校？

在瓦斯爐旁我順便測了瓦斯爐火全開的溫度，當探棒頂端瞬間燒到火紅時，K型熱電偶測得800℃以上的高溫。

熱鍋下的油溫有多高呢？雖然K型熱電偶探棒標榜304不銹鋼材質用料，基於食安考量，我仍然不敢輕易嘗試。

室溫之下，DS18B20穩定顯示23.4℃，K型熱電偶則不斷來回於25.5℃到26.0℃之間。