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[导读]人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如集成温度传感器。

人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如集成温度传感器。

集成温度传感器采用硅半导体集成工艺制成,因此也称为硅传感器或单片集成温度传感器。是一种常用的温度传感器产品。它具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点。可有效补偿传统温度传感器响应时间慢、热惯性大、内部线性度差等问题。它被广泛应用于许多领域。

集成温度传感器的分类

1、模拟集成温度传感器

1980年代推出,是在芯片上集成温度传感器,可进行温度测量和模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、功耗微等,适用于远距离测温测量、控制和测量。需要非线性校准,外围电路简单。是目前国内外最常用的集成传感器。典型产品包括AD590、AD592、TMP17、LM135等。

模拟集成温控器主要包括温控开关和可编程温控器。典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。一些增强型集成温度控制器(如TC652/653)也包括A/D转换器和固化程序,这与智能温度传感器有一些相似之处。但它是一个独立的系统,工作时不受微处理器的控制。这是两者之间的主要区别。

2、智能温度传感器(亦称数字温度传感器)

它于1990年代中期问世。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。一些产品还带有多路复用器、中央控制器 (CPU)、随机存取存储器 (RAM) 和只读存储器 (ROM)。智能温度传感器的特点是可以输出温度数据和相关的温控变量,适应各种微控制器(MCU); 而通过软件实现测试功能是基于硬件的,其智能和谐还取决于基于软件开发的水平。

3、逻辑输出型温度传感器

在很多应用中,我们不需要严格测量温度,我们只关心温度是否超过设定的范围。一旦温度超过规定范围,就会发出报警信号,开启或关闭风扇、空调、加热器或其他控制装置。对于设备,此时可以使用逻辑输出温度传感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型代表。LM56是NS生产的高精度低压温度开关,内置1.25V参考电压输出端。最大负载只能为 50μA。MAX6501/02/03/04 是一款具有逻辑输出和 SOT-23 封装的温度监控器件开关。它的设计非常简单:用户选择一个接近自己需要控制的温度阈值(出厂预设为-45℃至+115℃,预设值区间为10℃)。无需任何外部元件,直接连接到电路即可使用。

集成温度传感器的典型应用

1、逻辑输出型温度传感器

主要用于LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510。使用时,会设定温度范围。一旦温度超过规定范围,就会发出报警信号,开启或关闭风扇、空调、加热器或其他控制设备。这时可以使用逻辑输出温度传感器。

2、数字式温度传感器

如果使用带数字接口的温度传感器,这种类型的设备可以通过单线和微处理器传输温度数据,提供三种灵活的输出模式——频率、周期或定时。它输出的方波信号是与绝对成正比的温度周期,该设备通过一个I/O与微处理器相连,通过微处理器内部的计数器测量周期后就可以计算出温度。

传感领域技术的进步,如今用来监测或控制系统的传感器元件,要求精确性、可靠性和支持实际应用输入,这在产品开发周期中是最具挑战性的工作之一。因此,许多设计人员都毫不犹豫地选择购买现成产品,或是定制预集成传感器模块,由此可见集成传感器这将是未来一个必然的趋势。本文只能带领大家对集成温度传感器有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

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