1、傳感器的原理及應(yīng)用有哪些

傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。

應(yīng)用：

1、傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。

2、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。

3、在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到fm的粒子世界，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。

傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

敏感元件直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的物理量信號(hào)；轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；變換電路負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)制；轉(zhuǎn)換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。

傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。

2、傳感器工作的原理是什么及應(yīng)用實(shí)

傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例

傳感器是一種用于檢測(cè)和測(cè)量物理量（如溫度、光、聲音、加速度、壓力等）的設(shè)備。它們通常由傳感器元件，如電阻、電容、磁阻等，組成，并使用電學(xué)或光學(xué)方法進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量。

實(shí)際應(yīng)用實(shí)例：

1.溫度傳感器：在汽車、冰箱、空調(diào)等設(shè)備中用于測(cè)量溫度。

2.光敏電阻：用于檢測(cè)周圍光線強(qiáng)度，并在攝像機(jī)、手機(jī)等設(shè)備中使用。

3.加速度傳感器：在汽車安全系統(tǒng)、智能手機(jī)、游戲控制器等設(shè)備中使用，以測(cè)量加速度和陀螺儀。

4.壓力傳感器：在壓力表、燃油泵、液壓系統(tǒng)等中使用，以測(cè)量壓力值。

3、電流傳感器的原理及用途

工作原理

原邊電流IP產(chǎn)生的磁通被高品質(zhì)磁芯聚集在磁路中，霍爾元件固定在很小的氣隙中，對(duì)磁通進(jìn)行線性檢測(cè)，霍爾器件輸出的霍爾電壓經(jīng)過特殊電路處理后，副邊輸出與原邊波形一致的跟隨輸出電壓，此電壓能夠精確反映原邊電流的變化。

用途

用于工業(yè)控制和獨(dú)立的電壓、電流測(cè)量，因此，都不標(biāo)稱與功率測(cè)量準(zhǔn)確度密切相關(guān)的角差指標(biāo)，不適用于高精度的功率測(cè)量。

電流傳感器可以對(duì)供電電纜進(jìn)行電流監(jiān)控，若是電纜出線超負(fù)荷，這些電流傳感器可將一部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他相中，或者是新鋪設(shè)的電纜中，保護(hù)電纜的安全使用和運(yùn)行。

使用注意事項(xiàng)

1、注意產(chǎn)品標(biāo)簽上的輔助電源信息，變送器的輔助電源等級(jí)和極性不可接錯(cuò)，否則將損壞變送器。

2、電流方向與產(chǎn)品外殼上所標(biāo)的箭頭同向時(shí)，才能獲得正向輸出。

3、原邊母線的溫度不應(yīng)超過60℃，電流母線填滿原邊穿線孔時(shí)，獲得最佳測(cè)量精度。

4、本系列變送器內(nèi)部未設(shè)置防雷擊電路，當(dāng)變送器輸入、輸出饋線暴露于室外惡劣氣候環(huán)境之中時(shí)，應(yīng)注意采取防雷措施。

5、變送器為一體化結(jié)構(gòu)，不可拆卸，同時(shí)應(yīng)避免碰撞和跌落。

4、溫度傳感器的原理及應(yīng)用

溫度傳感器的原理及應(yīng)用

溫度傳感器的原理及應(yīng)用，溫度與我們的生活是息息相關(guān)的，它是反應(yīng)物體冷熱狀態(tài)的參數(shù)，而溫度傳感器作為監(jiān)測(cè)溫度的重要手段之一，為人民的生活帶來了極大的方便，下面來了解溫度傳感器的原理及應(yīng)用。

溫度傳感器的原理及應(yīng)用1

溫度傳感器工作原理：

作為傳感器無非是把某種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量。對(duì)于轉(zhuǎn)換形式來說有兩類：有源的和無源的。有源傳感器能將一種能量形式直接轉(zhuǎn)變成另一種，不需要外接的能源或激勵(lì)源。

無源傳感器不能直接轉(zhuǎn)換能量形式，但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵(lì)能，傳感器承擔(dān)將某個(gè)對(duì)象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成數(shù)量的工作。其“對(duì)象”可以是固體、液體或氣體，而它們的狀態(tài)可以是靜態(tài)的，也可以是動(dòng)態(tài)(即過程)的。

對(duì)象特性被轉(zhuǎn)換量化后可以通過多種方式檢測(cè)。對(duì)象的特性可以是物理性質(zhì)的，也可以是化學(xué)性質(zhì)的。按照其工作原理，它將對(duì)象特性或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換成可測(cè)定的電學(xué)量，然后將此電信號(hào)分離出來，送入傳感器系統(tǒng)加以評(píng)測(cè)或標(biāo)示，這樣傳感器的工作就結(jié)束了。

溫度傳感器應(yīng)用：

在科技發(fā)展日新月異的今天，電子溫度傳感器由于其對(duì)于安全保障的重要作用，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于如生物制藥、無菌室、潔凈廠房、電信、銀行、圖書館、檔案館、文物館、智能樓宇等各行各業(yè)需要溫度監(jiān)測(cè)的場(chǎng)所和領(lǐng)域。而最為廣泛的邊是計(jì)算機(jī)機(jī)房，下面就以計(jì)算機(jī)機(jī)房為例講解電子溫度傳感器在機(jī)房中的應(yīng)用

擔(dān)當(dāng)信息處理與交換重任的機(jī)房是整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)工程的數(shù)據(jù)傳輸中心、數(shù)據(jù)處理中心和數(shù)據(jù)交換中心。為保證機(jī)房設(shè)備正常運(yùn)行及工作人員有一個(gè)良好的工作環(huán)境，對(duì)機(jī)房溫濕度的監(jiān)測(cè)是必不可少的，合理正常的溫濕度環(huán)境是機(jī)房設(shè)備正常運(yùn)行的重要保障。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的廣泛使用，機(jī)房環(huán)境必須滿足計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)溫度、濕度等技術(shù)要求。

機(jī)房的溫度和濕度作為計(jì)算機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行的必要條件，我們必須在機(jī)房的合理位置安裝溫度傳感器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能在中控室的監(jiān)測(cè)主機(jī)上實(shí)時(shí)顯示各個(gè)位置的溫度測(cè)量值。

溫度傳感器的原理及應(yīng)用2

1、溫度傳感器

許多人可能聽過溫度傳感器，知道它是測(cè)量溫度的，但具體的定義并不清楚。溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。

溫度傳感器品種繁多，主要分為四類，分別是熱電偶傳感器、熱敏電阻傳感器、電阻溫度檢測(cè)器以及IC溫度傳感器，其中IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種。溫度的測(cè)量及控制對(duì)提高工作效率、保證生產(chǎn)品質(zhì)以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。

由于溫度傳感器是通過感知物體隨溫度變化而某種特性發(fā)生變化測(cè)得的，因而能當(dāng)作溫度傳感器的材料有很多，如電阻的阻值可以隨著溫度的變化而變化，物質(zhì)的熱脹冷縮等，因而隨著科技的發(fā)展，越來越多的溫度傳感器會(huì)不斷出現(xiàn)在人們的身邊。下面我們主要介紹四大類溫度傳感器。

2、熱電偶傳感器

兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶，熱電勢(shì)EAB(T，T0)是由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)合成的。接觸電勢(shì)是指兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體在接觸處產(chǎn)生的電勢(shì)，此電勢(shì)與兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)及在接觸點(diǎn)的溫度有關(guān)。

熱電偶測(cè)溫度的基本原理是當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路，其相互連接時(shí)，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端，另一端溫度為TO，稱為自由端，則回路中就有電流產(chǎn)生，即回路中存在的電動(dòng)勢(shì)稱為熱電動(dòng)勢(shì)。這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系可以求得溫度。

圖1 熱電偶傳感器

熱電偶傳感器裝配簡(jiǎn)單，更換方便，是壓簧式感溫元件，抗震性好。它的測(cè)量范圍大，一般是-200℃~1300℃，特殊情況下最低測(cè)量溫度可達(dá)-270℃，最高測(cè)量溫度達(dá)2800℃。除此之外，熱電偶傳感器機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性好，制作工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，在許多領(lǐng)域都能見識(shí)到它的身影。

根據(jù)熱電偶傳感器的特性要求熱電偶的材料溫度測(cè)量范圍廣，溫度線性度好，測(cè)量準(zhǔn)確度高，輸出熱電動(dòng)勢(shì)大，熱電性能穩(wěn)定，物理化學(xué)性能好，不蒸發(fā)抗氧化等等。我國標(biāo)準(zhǔn)的熱電偶有六種，分別是銅-康銅，鎳鉻-考銅，鎳鉻-鎳硅，鎳鉻-鎳鋁，鉑銠10-鉑，鉑銠30-鉑銠6。

3、熱敏電阻傳感器

熱敏電阻是敏感元件的一類，熱敏電阻的電阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變，與一般的`固定電阻不同，屬于可變電阻的一類，廣泛應(yīng)用于各種電子元器件中。不同于電阻溫度計(jì)使用純金屬，在熱敏電阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物。

正溫度系數(shù)熱敏電阻器在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。熱敏電阻通常在有限的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高的精度，通常是-90℃130℃。

圖2 熱敏電阻傳感器

熱敏電阻的主要特點(diǎn)是靈敏度高，電阻溫度系數(shù)比金屬大十倍以上，工作范圍廣，目前最高能測(cè)2000℃，最低能測(cè)-273℃。且熱敏電阻體積小，使用方便，易加工成復(fù)雜形狀，可大批量生產(chǎn)。

4、電阻溫度檢測(cè)器

一種物質(zhì)材料作成的電阻,它會(huì)隨溫度的上升而改變電阻值,如果它隨溫度的上升而電阻值也跟著上升就稱為正電阻系數(shù),如果它隨溫度的上升而電阻值反而下降就稱為負(fù)電阻系數(shù)。

熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

電阻式溫度檢測(cè)器是最準(zhǔn)確的溫度傳感器之一，它不僅提供良好的精度，也提供了出色的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。大多OMEGA的標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度檢測(cè)器都符合DIN-IEC B類標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，電阻溫度檢測(cè)器還相對(duì)防止電氣噪聲，因此非常適合在工業(yè)環(huán)境中的溫度測(cè)量，特別是在電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)及其他高壓設(shè)備的周圍使用。

5、IC溫度傳感器

模擬溫度傳感器

常見的模擬溫度傳感器有LM3911、LM335、AD22103電壓輸出型、AD590電流輸出型等。AD590是電流輸出型溫度傳感器，供電電壓范圍是3~30V，輸出電流223μA（-50℃）~423μA（+150℃），靈敏度為1μA/℃。

當(dāng)在電路中串接采樣電阻R時(shí)，R兩端的電壓可作為輸出電壓注意R的阻值不能取太大，以保證AD590兩端電壓不低于3V。AD590輸出電流信號(hào)傳輸距離可達(dá)到1km以上。作為一種高阻電流源，最高可達(dá)20MΩ，所以它不必考慮選擇開關(guān)或CMOS多路轉(zhuǎn)換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用于多點(diǎn)溫度測(cè)量和遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量的控制。

數(shù)字式溫度傳感器

輸出為占空比的數(shù)字溫度傳感器采用硅工藝生產(chǎn)的數(shù)字式溫度傳感器，其采用PTAT結(jié)構(gòu)，這種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有精確的，與溫度相關(guān)的良好輸出特性。PTAT的輸出通過占空比比較器調(diào)制成數(shù)字信號(hào)，占空比與溫度的關(guān)系如下式：DC=0、32+0、0047*t，t為攝氏度。

輸出數(shù)字信號(hào)故與微處理器MCU兼容，通過處理器的高頻采樣可算出輸出電壓方波信號(hào)的占空比，即可得到溫度。該款溫度傳感器因其特殊工藝，分辨率優(yōu)于0、005K。測(cè)量溫度范圍-45到130℃，故廣泛被用于高精度場(chǎng)合。

若是采用數(shù)字式接口的溫度傳感器，則可通過單線和微處理器進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的傳送，輸出的方波信號(hào)具有正比于絕對(duì)溫度的周期，利用微處理器內(nèi)部的計(jì)數(shù)器測(cè)出周期后就可計(jì)算出溫度。

可多點(diǎn)檢測(cè)、直接輸出數(shù)字量的數(shù)字溫度傳感器一般在芯片上分別設(shè)置了一個(gè)振蕩頻率溫度系數(shù)較大的振蕩器和一個(gè)溫度系數(shù)較小的振蕩器。

在溫度較低時(shí)，由于溫度系數(shù)較小的振蕩器開門時(shí)間較短，因此溫度測(cè)量值較小，當(dāng)溫度較高時(shí)，其計(jì)數(shù)值增大，上述計(jì)數(shù)值基礎(chǔ)上再加上一個(gè)同實(shí)際溫度差的校正數(shù)據(jù)構(gòu)成了精密的數(shù)字式溫度傳感器。

6、溫度傳感器的應(yīng)用

在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用---車用傳感器是汽車電子設(shè)備的重要組成部分，它們擔(dān)負(fù)著信息收集的任務(wù)。在汽車電噴發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中，溫度是需要測(cè)量和控制的重要參數(shù)之一。發(fā)動(dòng)機(jī)熱狀態(tài)的測(cè)量、氣體和液體溫度的測(cè)量都需要用到溫度傳感器。試想一下，在一個(gè)炎熱的夏天，你坐著一輛沒有空調(diào)的車去往你的目的地，這是一件多么恐怖的事。因此，車用溫度傳感器必不可少。

在家用電器中的應(yīng)用---溫度傳感器廣泛應(yīng)用于家用電器，如微波爐、空調(diào)、油煙機(jī)、吹風(fēng)機(jī)、烤面包機(jī)、電磁爐、炒鍋、冰箱、熱水器、飲水機(jī)、洗衣機(jī)等等。

在醫(yī)藥方面的應(yīng)用---現(xiàn)如今，諸多藥品的研發(fā)與生產(chǎn)也開始對(duì)溫度有了要求，如何保證藥品在研發(fā)到運(yùn)輸?shù)酱鎯?chǔ)或食用這幾個(gè)階段內(nèi)依舊安全有效，醫(yī)藥鏈溫度監(jiān)測(cè)是重中之重。有效使用溫度傳感器，病人患者的生命安全得到保障。

7、 總結(jié)

溫度傳感器種類數(shù)量繁多，功能強(qiáng)大，已經(jīng)深深的影響并改變了人們的生活。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，功能越來越強(qiáng)大且完善的溫度傳感器會(huì)使人們的生活水平越來越高，會(huì)給人們帶來越來越多的便利，也會(huì)給人們的生命安全帶來更多的保障。

溫度傳感器的原理及應(yīng)用

熱敏電阻器

用來測(cè)量溫度的傳感器種類很多，熱敏電阻器就是其中之一。許多熱敏電阻具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)，也就是說溫度下降時(shí)它的電阻值會(huì)升高。在所有被動(dòng)式溫度傳感器中，熱敏電阻的靈敏度(即溫度每變化一度時(shí)電阻的變化)最高，但熱敏電阻的電阻/溫度曲線是非線性的。

表1是一個(gè)典型的NTC熱敏電阻器性能參數(shù)。

這些數(shù)據(jù)是對(duì)Vishay-Dale熱敏電阻進(jìn)行量測(cè)得到的，但它也代表了NTC熱敏電阻的總體情況。其中電阻值以一個(gè)比率形式給出(R/R25)，該比率表示當(dāng)前溫度下的阻值與25℃時(shí)的阻值之比，通常同一系列的熱敏電阻器具有類似的特性和相同電阻/溫度曲線。

以表1中的熱敏電阻系列為例，25℃時(shí)阻值為10KΩ的電阻，在0℃時(shí)電阻為28.1KΩ，60℃時(shí)電阻為4.086KΩ;與此類似，25℃時(shí)電阻為5KΩ的熱敏電阻在0℃時(shí)電阻則為 14.050KΩ。

圖1是熱敏電阻的溫度曲線，可以看到電阻/溫度曲線是非線性的。

雖然這里的熱敏電阻數(shù)據(jù)以10℃為增量，但有些熱敏電阻可以以5℃甚至1℃為增量。如果想要知道兩點(diǎn)之間某一溫度下的阻值，可以用這個(gè)曲線來估計(jì)，也可以直接計(jì)算出電阻值，計(jì)算公式如下：

這里T指開氏絕對(duì)溫度，A、B、C、D是常數(shù)，根據(jù)熱敏電阻的特性而各有不同，這些參數(shù)由熱敏電阻的制造商提供。

熱敏電阻一般有一個(gè)誤差范圍，用來規(guī)定樣品之間的一致性。根據(jù)使用的材料不同，誤差值通常在1%至10%之間。有些熱敏電阻設(shè)計(jì)成應(yīng)用時(shí)可以互換，用于不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，例如一臺(tái)儀器，用戶或現(xiàn)場(chǎng)工程師只能更換熱敏電阻而無法進(jìn)行校準(zhǔn)，這種熱敏電阻比普通的精度要高很多，也要貴得多。

圖2是利用熱敏電阻測(cè)量溫度的典型電路。電阻R1將熱敏電阻的電壓拉升到參考電壓，一般它與ADC的參考電壓一致，因此如果ADC的參考電壓是5V，Vref也將是5V。熱敏電阻和電阻串聯(lián)產(chǎn)生分壓，其阻值變化使得節(jié)點(diǎn)處的電壓也產(chǎn)生變化，該電路的精度取決于熱敏電阻和電阻的誤差以及參考電壓的精度。

自熱問題

由于熱敏電阻是一個(gè)電阻，電流流過它時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，因此電路設(shè)計(jì)人員應(yīng)確保拉升電阻足夠大，以防止熱敏電阻自熱過度，否則系統(tǒng)測(cè)量的是熱敏電阻發(fā)出的熱，而不是周圍環(huán)境的溫度。

熱敏電阻消耗的能量對(duì)溫度的影響用耗散常數(shù)來表示，它指將熱敏電阻溫度提高比環(huán)境溫度高1℃所需要的毫瓦數(shù)。耗散常數(shù)因熱敏電阻的封裝、管腳規(guī)格、包封材料及其它因素不同而不一樣。

系統(tǒng)所允許的自熱量及限流電阻大小由測(cè)量精度決定，測(cè)量精度為±5℃的測(cè)量系統(tǒng)比精度為±1℃測(cè)量系統(tǒng)可承受的熱敏電阻自熱要大。

應(yīng)注意拉升電阻的阻值必須進(jìn)行計(jì)算，以限定整個(gè)測(cè)量溫度范圍內(nèi)的自熱功耗。給定出電阻值以后，由于熱敏電阻阻值變化，耗散功率在不同溫度下也有所不同。

有時(shí)需要對(duì)熱敏電阻的輸入進(jìn)行標(biāo)定以便得到合適的溫度分辨率，圖3是一個(gè)將10～40℃溫度范圍擴(kuò)展到ADC整個(gè)0～5V輸入?yún)^(qū)間的電路。

運(yùn)算放大器輸出公式如下：

一旦熱敏電阻的輸入標(biāo)定完成以后，就可以用圖表表示出實(shí)際電阻與溫度的對(duì)應(yīng)情況。由于熱敏電阻是非線性的，所以需要用圖表表示，系統(tǒng)要知道對(duì)應(yīng)每一個(gè)溫度ADC的值是多少，表的精度具體是以1℃為增量還是以5℃為增量要根據(jù)具體應(yīng)用來定。

累積誤差

用熱敏電阻測(cè)量溫度時(shí)，在輸入電路中要選擇好傳感器及其它元件，以便和所需要的精度相匹配。有些場(chǎng)合需要精度為1%的電阻，而有些可能需要精度為0.1%的電阻。在任何情況下都應(yīng)用一張表格算出所有元件的累積誤差對(duì)測(cè)量精度的影響，這些元件包括電阻、參考電壓及熱敏電阻本身。

如果要求精度高而又想少花一點(diǎn)錢，則需要在系統(tǒng)構(gòu)建好后對(duì)它進(jìn)行校準(zhǔn)，由于線路板及熱敏電阻必須在現(xiàn)場(chǎng)更換，所以一般情況下不建議這樣做。在設(shè)備不能作現(xiàn)場(chǎng)更換或工程師有其它方法監(jiān)控溫度的情況下，也可以讓軟件建一張溫度對(duì)應(yīng)ADC變化的表格，這時(shí)需要用其它工具測(cè)量實(shí)際溫度值，軟件才能創(chuàng)建相對(duì)應(yīng)的表格。

對(duì)于有些必須要現(xiàn)場(chǎng)更換熱敏電阻的系統(tǒng)，可以將要更換的元件(傳感器或整個(gè)模擬前端)在出廠前就校準(zhǔn)好，并把校準(zhǔn)結(jié)果保存在磁盤或其它存儲(chǔ)介質(zhì)上，當(dāng)然，元件更換后軟件必須要能夠知道使用校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)。

總的來說，熱敏電阻是一種低成本溫度測(cè)量方法，而且使用也很簡(jiǎn)單，下面我們介紹電阻溫度探測(cè)器和熱電偶溫度傳感器。

電阻溫度探測(cè)器

電阻溫度探測(cè)器(RTD)實(shí)際上是一根特殊的導(dǎo)線，它的電阻隨溫度變化而變化，通常RTD材料包括銅、鉑、鎳及鎳/鐵合金。RTD元件可以是一根導(dǎo)線，也可以是一層薄膜，采用電鍍或?yàn)R射的方法涂敷在陶瓷類材料基底上。

RTD的電阻值以0℃阻值作為標(biāo)稱值。0℃ 100Ω鉑RTD電阻在1℃時(shí)它的阻值通常為100.39Ω，50℃時(shí)為119.4Ω，圖4是RTD電阻/溫度曲線與熱敏電阻的電阻/溫度曲線的比較。RTD的誤差要比熱敏電阻小，對(duì)于鉑來說，誤差一般在0.01%，鎳一般為0.5%。除誤差和電阻較小以外，RTD與熱敏電阻的接口電路基本相同。

熱電偶

熱電偶由兩種不同金屬結(jié)合而成，它受熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生微小的電壓，電壓大小取決于組成熱電偶的兩種金屬材料，鐵-康銅(J型)、銅-康銅(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。K型熱電偶溫度每變化1℃時(shí)電壓變化只有大約40μV，因此測(cè)量系統(tǒng)要能測(cè)出4μV的電壓變化測(cè)量精度才可以達(dá)到0.1℃。

由于兩種不同類型的金屬結(jié)合在一起會(huì)產(chǎn)生電位差，所以熱電偶與測(cè)量系統(tǒng)的連接也會(huì)產(chǎn)生電壓。一般把連接點(diǎn)放在隔熱塊上以減小這一影響，使兩個(gè)節(jié)點(diǎn)處以同一溫度下，從而降低誤差。有時(shí)候也會(huì)測(cè)量隔熱塊的溫度，以補(bǔ)償溫度的影響(圖5)。

測(cè)量熱電偶電壓要求的增益一般為100到300，而熱電偶擷取的噪聲也會(huì)放大同樣的倍數(shù)。通常采用測(cè)量放大器來放大信號(hào)，因?yàn)樗梢猿犭娕歼B線里的共模噪聲。市場(chǎng)上還可以買到熱電偶信號(hào)調(diào)節(jié)器，如模擬器件公司的AD594/595，可用來簡(jiǎn)化硬件接口。

固態(tài)熱傳感器

最簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體溫度傳感器就是一個(gè)PN結(jié)，例如二極管或晶體管基極-發(fā)射極之間的PN結(jié)。如果一個(gè)恒定電流流過正向偏置的硅 PN結(jié)，正向壓降在溫度每變化1℃時(shí)會(huì)降低1.8mV。

很多IC利用半導(dǎo)體的這一特性來測(cè)量溫度，包括美信的MAX1617、國半的LM335和LM74 等等。半導(dǎo)體傳感器的接口形式多樣，從電壓輸出到串行SPI/微線接口都可以。

溫度傳感器種類很多，通過正確地選擇軟件和硬件，一定可以找到適合自己應(yīng)用的傳感器。