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1、2006年第5期大众科技No.5,2006(总第91期)DAZHONGKEJI(CumulativelyNo.91)浅谈温度传感器的现状与发展严芸(无锡商业职业技术学院塘山校区,江苏无锡214153)【摘要】文章介绍了模拟温度传感器和数字温度传感器的特点、现状及其应用,并对两者进行了比较分析。【关键词】模拟温度传感器;DS1620;MAX6575L/H;AD7416【中图分类号】TP212.11【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2006)05-0038-02温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也在单片IC器件体内部,这样就形成了功能强大,精确的数字是一种在
2、生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,传感器。是国际单位制七个基本量之一。其测量控制一般产用各式各(一)DS1620样形态的温度传感器。根据它们在讯号输出方式上的不同又美国达拉斯半导体公司生产的DS1620是经过特殊工艺可以分为模拟温度传感器和数字温度传感器。现将模拟温度而制成的集成式数字温度传感器,具有体积小、测量精度高、传感器和数字温度传感器进行简单介绍。无需A/D转换、直接输出数字信号等特点,可在-55～+125℃之一、模拟温度传感器间将温度转换成对应的1位符号、8位数据的9位二进制数模拟温度传感器有多种输出形式(绝对温度、摄氏温度和字,并以串行数据方式按着低位在先
3、、高位在后的格式进行连续的数字输出,典型转换时间为200ms,分辨率为0.5℃。经过华氏温度)以及电压偏移值。后者让组件在使用单电源的情形特殊的处理可使其达到0.1℃的分辨率,以满足高精度的工业下就能对负温度值进行监测。模拟温度传感器的输出还可以测量和控制系统的需要。该传感器测量结果的读取方式有两送到比较器来产生超温指示信号,或直接送到模拟数字转换种:一次读取9位(读到第9位时将RST置成“0”);读取2个8器的输入,用来显示实时温度数据(如图1)。模拟温度传感器位字并将高7位置“0”。根据其数据输出编码格式,当第9位适合需要低成本、小体积和低功耗的应用。(符号位)MSB为“0”
4、时,表示被测温度为正,MSB为“1”时,则表示被测温度位负,以下是几个典型的温度值。011111010+125℃000110010+25℃0000000000℃111111111-0.5℃211001110-25℃图1典型的模拟传感器的应用电路DS1620为8脚DIP或SOIC封装形式,可工作在PC或单另一种是温度开关或逻辑输出传感器,这种传感器会在片机等具有可编程功能的测温系统中,也可作为独立的测温温度超过某个默认值时输出特定的逻辑讯号。而这个触发点元件而工作在无CPU的测温系统中(此时只用到其中的3个(限制值)可以预设,因此,这类组件让设计更加简单,成本也引脚)。表1为DS1
5、620的引脚及其功能说明。更低。它的典型应用如关闭系统电源,启动风扇、空调、加热器表1DS1620引脚功能等(见图2)。图2温度开关的典型应用二、数字温度传感器表1中,4和8之间引入5V电源电压;TH、TL分别为高对于更紧密控制能力、更高精度和更大分辨率的需求带温、低温越限触发端,作为温度控制系统的触发输出信号;T-动了数字温度传感器的发展。被测温度信号从敏感元件接收COM为高、低触发信号的回差,当被测温度高于上限设定值的非电量到转换为微处理器可处理的数字信号,环节较多,而时,TH置“1”,而只有当被测温度降至低于下限设定值时,TL且模拟信号在长距离传输的过程中,受到的干扰较多,
6、误差较置“0”,因而形成上、下限之间的回差,图3是三者之间的关系大。因此,从非电量转换到数字信号,一般将其处理过程集成图。【收稿日期】2006-02-16【作者简介】严芸(1982—),女,江苏无锡人,无锡商业职业技术学院塘山校区助教。-38-线启动转换,经过一定延时后,第一片MAX6575L/H拉低I/O线,这个延时与绝对温度成正比,比例常数可以通过TS0和TS1引脚设定。根据选择的延时系数不同,使得8片芯片的延时时间不重叠,这样8片MAX6575L/H就安装在系统周围不同的位置,通过一条I/O线连接到微处理器。(三)AD7416AD7416是美国模拟器件公司(ADI)出品的单
7、片温度监控图3温控输出特性系统集成电路。其内部包含有带隙温度传感器和10位模数转在具有CPU工作的系统中,当温度t≥TH或t≤TL时换器,可将感应温度转换为0.25℃量化间隔的数字信号,以便DS1620有对应的标志位进行置位,用户可根据需要设置TH用来与用户设置的温度点进行比较。AD7416片内寄存器可以和TL值,并根据标志位实现对任意温度范围的控制。DS1620进行高/低温度门限的设置。当温度超过设置门限时,过温漏内部的配置/状态寄存器决定了它的工作方式及运行状态,该级开路指示
