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集成温度传感器简介 集成温度传感器的原理、分类和应用

供稿:中国工控网 2016/7/28 13:56:22

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  集成温度传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。是一种常用的温度传感器产品,具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点,可以有效的弥补传统温度传感器的响应时间慢、热惯性大、内线性不好等症状,被广泛用于多个领域中。

  

    集成温度传感器的原理及分类

  按照温度传感器输出信号的模式,可大致划分为三大类:数字式温度传感器、逻辑输出温度传感器、模拟式温度传感器。

  1、模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的,它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温、控测,不需要进行非线性校准,外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。

  模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器,典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序,这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统,工作时并不受微处理器的控制,这是二者的主要区别。

  2、智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU);并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化和谐也取决于软件的开发水平。

  3、逻辑输出型温度传感器    在许多应用中,我们并不需要严格测量温度值,只关心温度是否超出了一个设定范围,一旦温度超出所规定的范围,则发出报警信号,启动或关闭风扇、空调、加热器或其它控制设备,此时可选用逻辑输出式温度传感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型代表。LM56是NS公司生产的高精度低压温度开关,内置1.25V参考电压输出端。最大只能带50ìA的负载。MAX6501/02/03/04是具有逻辑输出和SOT-23封装的温度监视器件开关,它的设计非常简单:用户选择一种接近于自己需要的控制的温度门限(由厂方预设在-45℃到+115℃,预设值间隔为10℃)。直接将其接入电路即可使用,无需任何外部元件。

  

    集成温度传感器的典型应用

  1、逻辑输出型温度传感器:主要应用于LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510。使用时,会设置温度范围,一旦温度超出所规定的范围,则发出报警信号,启动或关闭风扇、空调、加热器或其它控制设备,此时可选用逻辑输出式温度传感器。

  2、数字式温度传感器:如果采用数字式接口的温度传感器,这类器件可通过单线和微处理器进行温度数据的传送,提供三种灵活的输出方式--频率、周期或定时,它输出的方波信号具有正比于绝对温度的周期,该器件通过一条I/O与微处理器相连,利用微处理器内部的计数器测出周期后就可计算出温度。


审核编辑(王金鹏)
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