温度传感器 - 类型，工作和操作

温度是最常被测量的环境量。这可能是意料之中的，因为大多数物理、电子、化学、机械和生物系统都受到温度的影响。某些化学反应、生物过程，甚至电子电路在有限的温度范围内表现最佳。温度是最常用的测量变量之一，因此有许多方法来感知它就不足为奇了。温度传感可以通过直接接触加热源或远程接触，而不使用辐射能量与源直接接触。目前市场上有各种温度传感器，包括热电偶，电阻温度检测器（RTD），热敏电阻，红外和半导体传感器。

5种温度传感器

• 热电偶：它是一种温度传感器，通过在一端加入两个不同的金属来制造。连接的末端被称为热插拔。这些不同金属的另一端被称为冷端或冷结。在热电偶材料的最后一点形成冷结。如果热插拔和冷结之间的温度差异，则产生小电压。该电压称为EMF（电动动力），可以测量并又用于指示温度。

• RTD.是一种温度传感装置，其电阻随温度变化。通常由铂金构建，尽管由镍或铜制成的器件并不罕见，RTD可以采取许多不同的形状，如绕线，薄膜。为了测量RTD的电阻，施加恒定电流，测量所得到的电压，并确定RTD电阻。RTDS表现得相当线性耐温度曲线在他们的操作区域和任何非线性上是高度可预测和可重复的。PT100 RTD评估板使用表面贴装RTD来测量温度。外部2,3或4线PT100也可以与偏远区域中的测量温度相关联。使用恒定电流源偏置RTD。为了减少由于功率耗散引起的自热，当前幅度适中低。图中所示的电路是恒流源使用参考电压，一个放大器和PNP晶体管。

• 热敏电阻:与RTD类似，热敏电阻是一种温度敏感器件，其电阻随温度变化。然而，热敏电阻是由半导体材料制成的。电阻的确定方式与RTD相同，但热敏电阻表现出一个高度非线性的电阻与温度曲线。因此，在热敏电阻的工作范围内，我们可以看到一个非常小的温度变化，一个大的电阻变化。这使得一个高度敏感的设备，理想的设定点应用。

• 半导体传感器：它们分为不同类型，如电压输出，电流输出，数字输出，电阻输出硅和二极管温度传感器。现代半导体温度传感器在约55°C至+ 150°C的工作范围内提供高精度和高线性。内部放大器可以将输出缩放到方便的值，例如10mV /°C。它们在宽温度范围热电偶的冷端补偿电路中也是有用的。关于此类温度传感器的简要详述如下。

传感器集成电路

有多种温度传感器IC，可用于简化最广泛的温度监测挑战。这些硅温传感器在几种重要方面的上述类型中显着不同。首先是工作温度范围。温度传感器IC可以在标称IC温度范围内为-55°C至+ 150°C操作。第二个主要区别是功能。

硅温传感器是集成电路，因此可以在与传感器相同的包装内包括广泛的信号处理电路。不需要为温度传感器IC添加补偿电路。其中一些是具有电压或电流输出的模拟电路。其他与电压比较器相结合模拟传感电路以提供警报功能。一些其他传感器IC将模拟传感电路与数字输入/输出相结合控制寄存器，使它们成为基于微处理器的系统的理想解决方案。

数字输出传感器通常包含温度传感器，模数转换器（ADC），双线数字接口和用于控制IC操作的寄存器。连续测量温度，可以随时读取。如果需要，如果温度超过编程限制，主机处理器可以指示传感器监测温度并采取高（或低）的输出引脚。还可以编程较低的阈值温度，并且当温度下降到该阈值以下时，可以通知主机。因此，数字输出传感器可用于基于微处理器的系统中的可靠温度监测。

以上温度传感器有三个端子，最大需要5.5 V电源。这种传感器由一种可以根据温度变化电阻的材料组成。这种电阻的变化被电路感知，并计算出温度。当电压升高时，温度也随之升高。我们可以用一个二极管来观察这个过程。

温度传感器直接连接到微处理器输入，从而能够直接可靠地与微处理器通信。bob的是什么网站传感器单元可以通过低成本处理器有效地通信，而无需A / D转换器。

温度传感器的一个例子是LM35。LM35系列是精密集成电路温度传感器，其输出电压与摄氏温度线性成比例。LM35在-55°至+120˚C下运行。

基本摄氏温度传感器(+2˚C至+150˚C)如下图所示。

LM35温度传感器的特点：

• 直接校准在¼摄影师（摄氏度）
• 额定L-555至+150˚C系列
• 适合远程应用
• 由于晶圆级修剪而成本
• 操作从4到30伏
• 自加热低，
• ±1/4˚C的典型非线性

LM35的操作：

• LM35可以以与其他集成电路温度传感器相同的方式轻松连接。它可以卡住或建立到表面，其温度将在表面温度的0.01˚C的范围内。
• 这假设环境空气温度与地表温度大致相同;如果空气温度远高于或低于表面温度，LM35模具的实际温度将处于表面温度和空气温度之间的一个中间温度。

温度传感器在环境和过程控制中具有众所周知的应用，以及在测试，测量和通信中。bob的是什么网站数字温度是传感器，提供9位温度读数。数字温度传感器提供出色的精确精度，这些精度设计为读取0°C至70°C，可以达到±0.5°C的精度。这些传感器完全与摄氏度中的数字温度读数保持一致。

• 数字温度传感器:数字温度传感器消除了额外组件的必要性，例如A / D转换器，在应用中，在利用热敏电阻时，不需要根据需要在特定参考温度下进行校准组件或系统。数字温度传感器处理所有内容，赋予基本系统温度监控功能简化。

数字温度传感器的优点是主要摄入量的主要输出。传感器输出是一个平衡的数字读数。这意味着没有其他组件，例如模数转换器，并且可以使用简单的热敏电阻，其提供具有温度变化的非线性电阻的简单热敏电阻。

数字温度传感器的一个例子是DS1621，它提供9位温度读数。

特点DS1621：

1. 不需要外部组件。
2. 测量-55℃至+125˚C的温度范围为0.5英寸间隔。
3. 将温度值作为9位读数。
4. 电源范围宽（2.7V至5.5V）。
5. 在不到一秒钟内将温度转换为数字字。
6. 恒温设置是用户可定义的和非易失性。
7. 它是一个8针蘸。

PIN描述：

• SDA - 2线串行数据输入/输出。
• SCL - 2线串行时钟。
• GND - 地面。
• 温度调节器输出信号。
• A0芯片地址输入。
• 芯片地址输入。
• A2芯片地址输入。
• VDD -电源电压。

DS1621的工作：

• 当设备的温度超过用户定义的温度HIGH时，输出的TOUT是活动的。输出将保持活跃，直到温度下降到用户定义的温度低。
• 用户定义的温度设置保存在非易失性存储器中，因此可以在插入系统之前进行编程。
• 通过在程序中发出READ temperature命令，温度读数以9位2的补码读数提供。
• 2线串行接口用于DS16121的输入，用于温度设置和从DS1621的温度读数输出

图片来源:

• 温度传感器Wikimedia