《型传感器》PPT课件

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1、第11章新型传感器11.1集成温度传感器11.2磁敏传感器11.3光纤传感器11.4传感器在机器人中的应用集成温度传感器一、所谓集成传感器就是在一块极小的半导体芯片上集成了包括温度敏感器件、信号放大电路、温度补偿电路、基准电源电路等在内的各个单元，它使传感器和集成电路融为一体。集成温度传感器与传统的热电阻、热电偶温度计相比最大的优点是：线性度好、灵敏度高、输出信号大，且规范化标准化二、优点集成温度传感器按信号输出形式分为：电流型、电压型集成温度传感器三、AD590系列集成温度传感器AD590是电流型集成温度传感器，其输出电流与环境绝对温度成正比，所以可

2、以直接制成绝对温度仪。AD590有I、J、K、L、M等型号系列，采用金属管壳封装。外形图电路符号电源+电流输出端美国DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器DS1820，可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。由于每片DS1820含有唯一的串行序列号，所以在一条总线上可挂接任意多个DS1820芯片。从DS1820读出的信息或写入DS1820的信息，仅需要一根口线（单总线接口）。读写及温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS1820供电，而无需额外电源。DS1820提供九位温度读数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。数字输出型

3、IC温度传感器１、DS1820的特性单线接口：仅需一根口线与MCU连接；无需外围元件；由总线提供电源；测温范围为-55℃～125℃，精度为0.5℃；九位温度读数；A/D变换时间为200ms；用户可以任意设置温度上、下限报警值，且能够识别具体报警传感器。DS1820123GNDI/OVDD(a)PR—35封装DS1820的管脚排列DS182012345678I/OGND(b)SOIC封装NCNCNCNCVDDNC2、DS1820引脚及功能GND：地；VDD：电源电压I/O：数据输入／输出脚(单线接口，可作寄生供电)3、DS1820的工作原理图为DS1820

4、的内部框图，它主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器（内含便笺式RAM），用于存储用户设定的温度上下限值的TH和TL触发器存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码（CRC）发生器等七部分。存储器控制逻辑64bitROM和单线接口电源检测温度传感器高温触发器低温触发器8位CRC触发器存储器DS1820内部结构图寄生电源由两个二极管和寄生电容组成。电源检测电路用于判定供电方式。寄生电源供电时,电源端接地，器件从总线上获取电源。在I/O线呈低电平时，改由寄生电容上的电压继续向器件供电。寄生电源两个优点：检测远程温度时无需本地

5、电源；缺少正常电源时也能读ROM。若采用外部电源,则通过二极管向器件供电。(1)寄生电源DS1820内部的低温度系数振荡器能产生稳定的频率信号f0，高温度系数振荡器则将被测温度转换成频率信号f。当计数门打开时，DS1820对f0计数，计数门开通时间由高温度系数振荡器决定。芯片内部还有斜率累加器，可对频率的非线性予以补偿。测量结果存入温度寄存器中。一般情况下的温度值应为9位（符号点1位），但因符号位扩展成高8位，故以16位补码形式读出，表3.4-1给出了DS1820温度和数字量的对应关系。温度/℃输出的二进制码对应的十六进制码+12500000000111

6、1101000FAH+2500000000001100100032H+1/200000000000000010001H000000000000000000000H-1/21111111111111111FFFFH-251111111111001110FFCEH-551111111110010010FF92HDS1820温度与数字量对应关系表温度测量电路斜率累加器计数器1计数器2低温度系数晶振高温度系数晶振=0=0预置温度寄存器预置比较停止置位/清零加1(2)温度测量原理DS1820测量温度时使用特有的温度测量技术，如图。集成温度传感器五、温度变送器温度变

7、送器有三个品种：直流毫伏变送器、热电偶温度变送器和热电阻温度变送器。将输入的直流毫伏信号及被测温度信号转换为4mA～20mADC和IV～5VDC输出的统一信号的装置称为变送器。这三种变送器在线路结构上都分为量程单元和放大单元两个部分，其中放大单元是通用的，量程单元随品种、测量范围而变。所谓变送器集成温度传感器五、温度变送器温度变送器有三个品种：直流毫伏变送器、热电偶温度变送器和热电阻温度变送器。集成温度传感器五、温度变送器温度变送器有三个品种：直流毫伏变送器、热电偶温度变送器和热电阻温度变送器。集成温度传感器五、温度变送器温度变送器有三个品种：直流毫伏变

8、送器、热电偶温度变送器和热电阻温度变送器。集成温度传感器六、一体化温度变送器一体