溫度測(cè)量被廣泛使用。不僅生產(chǎn)過程需要溫度控制,而且某些電子產(chǎn)品也需要測(cè)量自己的溫度。例如,計(jì)算機(jī)需要監(jiān)視CPU的溫度,電機(jī)控制器需要知道電源驅(qū)動(dòng)的IC的溫度等。
溫度是實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常需要測(cè)試的參數(shù)。從鋼鐵制造到半導(dǎo)體生產(chǎn),許多過程都依靠溫度來實(shí)現(xiàn)。溫度傳感器是應(yīng)用系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)世界之間的橋梁。本文簡(jiǎn)要概述了不同的溫度傳感器,并介紹了它們與電路系統(tǒng)之間的接口。
熱敏電阻
熱敏電阻是用于測(cè)量溫度的多種傳感器之一。許多熱敏電阻具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC),這意味著其電阻隨溫度下降而增加。在所有無源溫度傳感器中,熱敏電阻具有最高的靈敏度(每溫度變化程度的電阻變化),但是熱敏電阻的電阻/溫度曲線是非線性的。
熱電偶
熱電偶是兩種不同金屬的組合。加熱時(shí),會(huì)根據(jù)構(gòu)成熱電偶的兩種金屬材料產(chǎn)生微小的電壓。鐵-康斯坦坦(J型),銅-康斯坦坦(T型)和鉻鋁(K型)熱電偶是最常用的三種。熱電偶產(chǎn)生的電壓很小,通常只有幾毫伏。溫度每變化1℃,K型熱電偶的電壓變化僅為40 V,因此測(cè)量系統(tǒng)必須能夠測(cè)量4 V的電壓變化,以實(shí)現(xiàn)0.1℃的測(cè)量精度。
固態(tài)熱傳感器
最簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體溫度傳感器是PN結(jié),例如二極管或晶體管的基極和發(fā)射極之間的PN結(jié)。如果恒定電流流過正向偏置的PN結(jié),則溫度每變化1℃,正向壓降就會(huì)降低1.8mV。許多IC都利用這一特性來測(cè)量溫度,包括MAX1617,LM335和LM74。半導(dǎo)體傳感器具有多種接口,從電壓輸出到串行SPI /微線接口。