圖3  電阻溫度檢測器

05丨IC溫度傳感器

- 模擬溫度傳感器

圖4 模擬溫度傳感器

常見的模擬溫度傳感器有LM3911、LM335、AD22103電壓輸出型、AD590電流輸出型等。AD590是電流輸出型溫度傳感器，供電電壓范圍是3~30V，輸出電流223μA（-50℃）~423μA（+150℃），靈敏度為1μA/℃。當(dāng)在電路中串接采樣電阻R時(shí)，R兩端的電壓可作為輸出電壓注意R的阻值不能取太大，以保證AD590兩端電壓不低于3V。AD590輸出電流信號(hào)傳輸距離可達(dá)到1km以上。作為一種高阻電流源，最高可達(dá)20MΩ，所以它不必考慮選擇開關(guān)或CMOS多路轉(zhuǎn)換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用于多點(diǎn)溫度測量和遠(yuǎn)距離溫度測量的控制。

- 數(shù)字式溫度傳感器

輸出為占空比的數(shù)字溫度傳感器采用硅工藝生產(chǎn)的數(shù)字式溫度傳感器，其采用PTAT結(jié)構(gòu)，這種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有精確的，與溫度相關(guān)的良好輸出特性。PTAT的輸出通過占空比比較器調(diào)制成數(shù)字信號(hào)，占空比與溫度的關(guān)系如下式：DC=0.32+0.0047*t，t為攝氏度。輸出數(shù)字信號(hào)故與微處理器MCU兼容，通過處理器的高頻采樣可算出輸出電壓方波信號(hào)的占空比，即可得到溫度。該款溫度傳感器因其特殊工藝，分辨率優(yōu)于0.005K。測量溫度范圍-45到130℃，故廣泛被用于高精度場合。

圖5  數(shù)字式溫度傳感器

若是采用數(shù)字式接口的溫度傳感器，則可通過單線和微處理器進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的傳送，輸出的方波信號(hào)具有正比于絕對溫度的周期，利用微處理器內(nèi)部的計(jì)數(shù)器測出周期后就可計(jì)算出溫度。

可多點(diǎn)檢測、直接輸出數(shù)字量的數(shù)字溫度傳感器一般在芯片上分別設(shè)置了一個(gè)振蕩頻率溫度系數(shù)較大的振蕩器和一個(gè)溫度系數(shù)較小的振蕩器。在溫度較低時(shí)，由于溫度系數(shù)較小的振蕩器開門時(shí)間較短，因此溫度測量值較小，當(dāng)溫度較高時(shí)，其計(jì)數(shù)值增大，上述計(jì)數(shù)值基礎(chǔ)上再加上一個(gè)同實(shí)際溫度差的校正數(shù)據(jù)構(gòu)成了精密的數(shù)字式溫度傳感器。

06丨溫度傳感器的應(yīng)用

在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用——車用傳感器是汽車電子設(shè)備的重要組成部分，它們擔(dān)負(fù)著信息收集的任務(wù)。在汽車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中，溫度是需要測量和控制的重要參數(shù)之一。發(fā)動(dòng)機(jī)熱狀態(tài)的測量、氣體和液體溫度的測量都需要用到溫度傳感器。試想一下，在一個(gè)炎熱的夏天，你坐著一輛沒有空調(diào)的車去往你的目的地，這是一件多么恐怖的事。因此，車用溫度傳感器必不可少。

在家用電器中的應(yīng)用——溫度傳感器廣泛應(yīng)用于家用電器，如微波爐、空調(diào)、油煙機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、烤面包機(jī)、電磁爐、炒鍋、冰箱、熱水器、飲水機(jī)、洗衣機(jī)等等。

在醫(yī)藥方面的應(yīng)用——現(xiàn)如今，諸多藥品的研發(fā)與生產(chǎn)也開始對溫度有了要求，如何保證藥品在研發(fā)到運(yùn)輸?shù)酱鎯?chǔ)或食用這幾個(gè)階段內(nèi)依舊安全有效，醫(yī)藥鏈溫度監(jiān)測是重中之重。有效使用溫度傳感器，病人患者的生命安全得到保障。

07丨總結(jié)

溫度傳感器種類數(shù)量繁多，功能強(qiáng)大，已經(jīng)深深的影響并改變了人們的生活。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，功能越來越強(qiáng)大且完善的溫度傳感器會(huì)使人們的生活水平越來越高，會(huì)給人們帶來越來越多的便利，也會(huì)給人們的生命安全帶來更多的保障。