温度传感器相关知识总结

并能被微处理器直接读出的数字输出形式。

图6  电流传感器(左)和电压传感器(右)

有两类具有如下温度关系的温度IC：

• 电压IC: 10 mV/K。

• 电流IC: 1μA/K。
  
  温度IC的输出是非常线性的电压∕℃。实际产生的是电压∕Kelvin，因此室温时的1℃输出约为3V。温度IC需要有外电源。通常温度IC是嵌入在电路中而不用于探测。

温度IC缺点是温度范围非常有限，也存在同样的自热、不坚固和需要外电源的问题。总之，温度IC提供产生正比于温度的易读读数方法。它很便宜，但也受到配置和速度限制。

测量技巧

• 温度IC 体积较大，因此它变化慢，并可能造成热负载。

• 把温度IC用于接近室温的场合。这是它最流行的应用。虽然测量范围有限，但也能测量150℃的高温。

实例

    LM135\235\335系列是美国国家半导体公司（NS）生产的一种高精度易校正的集成温度传感器，是电压输出型温度传感器，工作特性类似于齐纳稳压管。该系列器件灵敏度为10mV/K，具有小于1Ω的动态阻抗，工作电流范围从400μA到5mA，精度为1℃，LM135的温度范围为-55℃～+150℃，LM235的温度范围为-40℃～+125℃，LM335为-40℃~+100℃。封装形式有TO-46、TO-92、SO-8。该器件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。详细信息见LM135，235，335.pdf。

AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，供电电压范围为3~30V，可以承受44V正向电压和20V反向电压，测温范围为-55℃～+150℃，输出电流为223μA~423μA，输出电流变化1μA相当于温度变化1℃，最大非线性误差为±0.3℃，响应时间仅为20μs，重复性误差低至±0.05℃，功耗约为2mW,输出电流信号的传输距离可达到1km以上，作为一种高阻电流源，最高可达20MΩ，所以它不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差,适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。详细信息见AD590.pdf。

数字式温度传感器：

（1）  原理：

将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上，直接输出反应被测温度的数字信号，使用方便，但响应速度较慢（100ms数量级）。

（2）  实例：

DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的世界上第一片支持"一线总线"

接口的数字式温度传感器，供电电压范围为3～5.5V，测温范围为-55℃～+125℃，可编程的9～12位分辨率，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，出厂设置默认为12位，在12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。

经验丰富的电路板设计人员将根据最终产品要求来使用最合适的解决方案。表1展示了每种温度传感器的相对优势/劣势。

非接触式温度传感器

非接触式的温度传感器的优点：

1、由于和被测量介质不直接发生接触，所以不用考虑被接触介质的一些自身物理特性，例如：粘附、腐蚀、磨损等等都不会对传感器造成损害。而接触搜索式的就要面临这些问题的额外解决。

2、受空间局限性较小。对于一些距离较远不易接触到的被测量目标可以远距离测量温度。

3、对于一些不方便接触测量的目标可以实现测量，例如旋转机械、运动中的目标等等

非接触式温度传感器缺点：

1、容易受到环境因素干扰，例如热辐射

2、不容易实现对目标的长期连续测量。

MLX90620远红外线传感器采用非接触温度测量技术，是一种高性价比的热成像解决方案。该16 x 4远红外热电堆传感器阵列可覆盖-20°C～300°C的温度范围，能生成目标区域的实时热值图谱。有了它，就可以不用单点传感器或昂贵的微测热辐射计来扫描目标区域了。

MLX90620远红外线传感器可即获取64幅二维像素图片，大大简化集成热成像系统，从而将价格维持在大批量、