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温度传感器测量温度范围为 -55°C~+125°C

     在噪声环境中采用数字温度感测方法是困难的。噪声容易耦合到温度感测电路中并可能导致大的温度误差。事实上,1个很强的噪声环境可能完全淹没温度测量,使任何结果都无用。
  而更糟的是,对于这种应用直到现在为止在数字传感器的前端增加1个满足要求的滤波器已是不可能的。这是因为与滤波器有关的电容和电阻干扰所用的测量技术,导致偏移,引起温度结果的误差。嵌入在最新数字
温度传感器中的串联电阻补偿技术意味着已不再是这种情况。

  例如,在ADT7461的D+和D-输入之间增加1个简单的R-C-R滤波器可降低或消除温度测量中的噪声影响(见图1)。温度传感器是1个连接成二极管的标准PNP晶体管。其发射极连接到ADT7461的D+引脚,而基极和集电极连接到D-输入。滤波器由100Ω的两个电阻器和1个1nF电容器组成。

      置滤波器尽可能的靠近D+和D-输入。此滤波器具有1.6MHz截止频率。没有滤波器时,温度测量误差可能达80℃或更大。有了滤波器使误差降到1℃以下是可能的,这种电路配置应用于噪声环境是理想的。

  根据所需要的截止频率可用另外的电阻和电容值来构建滤波器。最大电容值限制为2.2nF,因为任何较高值的电容会影响温度测量。同样,对于D+和D-通路总电阻值限制在3KΩ。

  通常,在远程传感器和标准数字温度传感器之间通路上的任何电阻都会影响温度测量的精度。一般,与传感器串联的杂散电阻每欧姆所测量的温度值有0.5℃偏移。

  然而,ADT7461自动消除高达3KΩ串联电阻的影响。这种特性允许把滤波器放置在ADT7461和远程传感器之间。图1中的滤波器示出对外部传感器在D+和D-通路为100Ω电阻。用户不需要定标。另外,与印刷电路板迹线或其他连接器有关的任何电阻也将消除,这允许把远程温度传感器放置在远离ADT7461一定距离的地方。

 MST型和 MSTB型温度传感器
二 、温度传感器及热敏元件
温度传感器主要由热敏元件组成。热敏元件品种教多,市场上销售的有双金属片、铜热电阻、铂热电阻、热电偶及半导体热敏电阻等。以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用广泛,这是因为在元件允许工作条件范围内,半导体热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、精度高的特点,而且制造工艺简单、价格低廉。
1 半导体热敏电阻的工作原理
按温度特性热敏电阻可分为两类,
随温度上升电阻增加的为
正温度系数热敏电阻,
反之为负温度系数热敏电阻。
⑴ 正温度系数热敏电阻的工作原理
此种热敏电阻以钛酸钡(BaTio3)
为基本材料,再掺入适量的稀土元素,利用陶瓷工艺高温烧结尔成。纯钛酸钡是一种绝缘材料,但掺入适量的稀土元素如镧(La)和铌(Nb)等以后,变成了半导体材 料,被称半导体化钛酸钡。它是一种多晶体材料,晶粒之间存在着晶粒界面,对于导电电子而言,晶粒间界面相当于一个位垒。当温度低时,由于半导体化钛酸钡内电场的作用,导电电子可以很容易越过位垒,所以电阻值较小;当温度升高到居里点温度(即临界温度,此元件的‘温度控制点’ 一般钛酸钡的居里点为120℃)时,内电场受到破坏,不能帮助导电电子越过位垒,所以表现为电阻值的急剧增加。因为这种元件具有未达居里点前电阻随温度变化非常缓慢,具有恒温、调温和自动控温的功能,只发热,不发红,无明火,不易燃烧,电压交、直流3~440V均可,使用寿命长,非常适用于电动机等电器装置的过热探测。
⑵ 负温度系数热敏电阻的工作原理
负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料,采用陶瓷工艺制造而成。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,完全类似于锗、硅晶体材料,体内的载流子(电子和空穴)数目少,电阻较高;温度升高,体内载流子数目增加,自然电阻值降低。负温度
系数热敏电阻类型很多,
使用区分低温(-60~300℃)、
中温(300~600℃)、高温(>600℃)
三种,有灵敏度高、稳定性好、
响应快、寿命长、价格低等优点,
广泛应用于需要定点测温的温度自动控制电路,如冰箱、空调、温室等的温控系统。
热敏电阻与简单的放大电路结合,就可检测千分之一度的温度变化,所以和电子仪表组成测温计,能完成高精度的温度测量。普通用途热敏电阻工作温度为-55℃~+315℃,特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55℃,可达-273℃。
三、各种类型传感器
(一)数字
温度传感器

  TDC数字温度传感器(不锈钢封装的DS18B20传感器)
TDC数字
温度传感器采用的数字化温度传感器DS18B20,传感器采用不锈钢外壳封装, 防水防潮。
  专门设计的传感器不锈钢外壳,仅有0.2mm的壁厚,具有很小的蓄热量,采用导热性高的密封胶,保证了温度传感器的高灵敏性,极小的温度延迟。

TDC温度传感器支持“一线总线”接口(1-Wire),测量温度范围为 -55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度
测量。
 数字
温度传感器与单片机构成测温系统  
  LM92 I2C总线方式控制的数字温度传感器和MSP430单片机构成的测温嵌入式系统和Internet相连,并通过标准网络浏览器进行过程控制。

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