内蒙古科技大学 信息工程学院，内蒙古包头 014010

一、引言

在工业领域极端恶劣的工作环境下，温度的测量常伴有巨大的撞击力或高温气体的高速流动，其共同特点是温度高且瞬态变化。工业生产中要求对温度的测量能够面向多目标且及时、精确，因此对于温度巡检仪性能的提升方法亟待研究。目前市面上常见的温度巡检仪通常以单片机为核心，有着一定的局限性，例如在面对多路同时测温时需要接入多路A/D转换器，单片机要进行仔细的资源分配与总线隔离，且运行速度很低。

FPGA有着丰富的I/O资源并能够将外部时钟倍频。基于FPGA的热电偶温度巡检仪相比于传统的温度巡检仪，具有运行速度更快、精度更高、能够处理更复杂功能、方便进行二次开发等优势。

本文基于FPGA设计了一种热电偶温度巡检仪，采用K型热电偶作为测温传感器，用高集成芯片MAX6675实现冷端温度补偿、放大和数模转换，通过FPGA对前端电路进行控制，经译码之后送LED进行显示，能够实现8路温度的测量，测温范围可达0～1000℃，在实验中每个测试点的测量温度与实际温度误差均小于10℃，整个巡检仪在测温范围内的测温误差小于1%。同时FPGA有着丰富的I/O资源并能够将外部时钟倍频，在之后的研究中有着很大的二次开发空间，在未来的高温作业中不仅可以做到更快更准，还可以更加的智能。

二、总体设计方案

系统主要包括FPGA芯片、K型热电偶温度传感器、集成片MAX6675、键盘电路及显示输出。系统结构图如图1所示。……