温度传感器是什么：温度传感器的发展与结构简介

前言

随着电子科技的进步，信息技术逐渐成为人们生活中的主流。现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器（温度传感器分类）。那么，温度传感器是什么呢?简单来说，温度传感器是指利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的一种传感器（温度传感器工作原理），它是温度测量仪表的核心部分（温度传感器使用方法）。

温度传感器的发展

国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段：

(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件);在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1°C。国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9~12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5~0.0625°C。

(2)模拟集成温度传感器/控制器;由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125°C，测温精度为±0.2°C。为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。以AD7817型5通道智能温度传感器为例，它对本地传感器、每一路远程传感器的转换时间分别仅为27us、9us。

(3)智能温度传感器。进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。

下面就以MAX6625型智能数字温度传感器为例，来具体介绍温度传感器是什么。

智能数字温度传感器MAX6625结构

MAX6625型智能数字温度传感器主要包括带隙基准电压源及温度传感器、A/D转换器、5个控制寄存器(地址指针寄存器、温度数据寄存器、上限温度寄存器、下限温度寄存器和配置寄存器)、设置温度点比较器、故障排队计数器和I2C串行总线接口电路等。其结构框图如图所示。

温度传感器MAX6625结构图
 
智能数字温度传感器MAX6625引脚功能

MAX6625采用SOT23—6小型化封装.如图所示。

温度传感器MAX6625引脚排列
 
其引脚功能如下：SDA是12C兼容的串行双向数据线;SCL是12C兼容的串行时钟线;ADD是：I2C兼容的地址设置端;0T是温度告警输出端;Vs是电源;GND是电源地。

智能数字温度传感器MAX6625的应用

MAX6625可应用在风扇控制、温度告警、系统温度控制和工业设备中。这里列举分布式温度监控与显示的应用实例.仅给出单片机与4个MAX6625的连接电路。如下图所示。

单片机与MAX6625的连接
 
在应用编程时，应根据系统要求首先用单片机设置MAX6625，其次是读MAX6625中温度寄存器的值。

智能数字温度传感器MAX6625的设置程序

在分布式多点温度测量或监控应用中，MAX6625的初始设置包括MAX6625的选择、配置寄存器的数据写入及高、低温寄存器的写操作。下面以器件1为例进行编程。由于AT89C51无专用的12C总线接口.因而这里以模拟12C接口进行编程。

(1)配置寄存器的写入程序

　　WRIte：LCALL START ：产生起始位

　　MOV A.#10010000B;MAX6625器件1

　　地址.R/W=O

　　LCALL WRBYT ：写器件地址

　　LCALL CACK ：查询MAX6625应答

　　JB FO，WRITE ;无应答重新开始

　　MOV A，#00000001B;有应答

　　LcALL WRBYT ：写入配置寄存器地址

　　LCALL CACK

　　JB F0，WRITE

　　MOV A，#00010000B：写配置寄存器数据

　　LCALL WRBYT

　　LCALL CACK

　　JB FO，WRITE

　　LCALL STOP ;产生停止位

　　RET

(2)高，低温寄存器的写入程序

　　WRWEl：LCALL STAlit ;产生起始位

　　MOV A.#10010000B;MAX6625器件l

　　的地址写，R/W=O

　　LCALL WRBYT ：写器件地址

　　LCALL CACK ：查询MAX6625应答

　　JB F0，WRITEl ;无应答重新开始

　　MOV A.#00000011B;有应答

　　LCALL WRBYT ：写入高温寄存器地址

　　LCALL CACK

　　JB F0，WRITEl

　　MOV A，#01010000B;写高温寄存器高

　　8位

　　LCALL WRBYT

　　ICALL CACK

　　JB FO，WRITEl

　　MOV A,#00OO000B：写高温寄存器低8位

　　LCALL WRBYT

　　LCALL CACK

　　JB F0，WRITEl

　　LCALL STOP

　　RET

低温寄存器的编程设置只要改变地址和数据即可。

总结

温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。本文简单介绍了温度传感器的发展过程，并以智能数字温度传感器MAX6625为例，详细剖析了温度传感器的结构、引脚功能、应用及设置程序的编写。