第一篇：數(shù)字溫度傳感器的應(yīng)用

數(shù)字溫度傳感器 DS1820(DS18B20)的應(yīng)用

DSl820 數(shù)字溫度計(jì)提供 9 位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù) 指示器件的溫度 信息經(jīng)過單線接口送入 DSl820 或從 DSl820 送出 因此從主機(jī) CPU 到DSl820 僅需一條線(和地線)DSl820 的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源 因?yàn)槊恳粋€ DSl820 在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號 因此任意多個 DSl820 可以存放在同一條單線總線上 這允許在許多不同的地方放置溫度敏感 DSl820 的測量范圍從-55 到+125 增量值為 0.5 可在 l s(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字.每一個 DSl820 包括一個唯一的 64 位長的序號 該序號值存放在 DSl820 內(nèi)部的 ROM(只讀存貯器)中 開始8 位是產(chǎn)品類型編碼(DSl820 編碼均為（10H)接著的48位是每個器件唯一的序號最后8位是前面 56位的CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))碼DSl820 中還有用于貯存測得的溫度值的兩個 8 位存貯器 RAM 編號為 0 號和 1號1號存貯器存放溫度值的符號，如果溫度為負(fù)，則 1 號存貯器 8 位全為 1，否則全為 0，0 號存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼，LSB(最低位)的1表示0.5將存貯器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)并除以 2 就得到被測溫度值(-550 125)，DSl820 的引腳如圖 2 26-l 所示。每只 DS18b20 都可以設(shè)置成兩種供電方式 ：即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式，采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省一根導(dǎo)線，但完成溫度測量的時間較長；采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線，但測量速度較快.溫度計(jì)算

1、DS18b20用9位存貯溫度值,最高位為符號位。下圖為 18b20 的溫度存儲方式，負(fù)溫度

S=1，正溫度 S=0，如00AAH 為+85 ,0032H 為 25，F(xiàn)F92H 為55

2、Ds18b20 用 12 位存貯溫值度，最高位為符號位，下圖為18b20的溫度存儲方式，負(fù)溫度S=1，正溫度 S=0。如0550H 為+85，0191H 為25.0625 ,FC90H 為-55

二DSl820 工作過程及時序 DSl820 工作過程中的協(xié)議如下

初始化RoM 操作命令 存儲器操作命令 處理數(shù)據(jù) 1初始化

單總線上的所有處理均從初始化開始 ROM 操作品令

總線主機(jī)檢測到 DSl820 的存在便可以發(fā)出 ROM 操作命令之一 代碼

指令 Read ROM(讀 ROM)

[33H] Match ROM(匹配 ROM)

[55H] Skip ROM(跳過 ROM]

[CCH] Search ROM(搜索 ROM)

[F0H] Alarm search(告警搜索)

[ECH] 3存儲器操作命令

代碼

指令

這些命令如

Write Scratchpad(寫暫存存儲器)

[4EH] Read Scratchpad(讀暫存存儲器)

[BEH] Copy Scratchpad(復(fù)制暫存存儲器)

[48H] Convert Temperature(溫度變換)

[44H] Recall EPROM(重新調(diào)出)

[b8H] Read Power supply(讀電源)

[b4H] 4 時序

主機(jī)使用時間隙(time slots)來讀寫 DSl820 的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位(1)初始化

時序見圖 2.25-2主機(jī)總線 to 時刻發(fā)送一復(fù)位脈沖(最短為 480us 的低電平信號)接著在 tl 時刻釋放總線并進(jìn)入接收狀DSl820 在檢測到總線的上升沿之后 等待 15-60us接DS1820 在 t2 時刻發(fā)出存在脈沖(低電平持續(xù) 60-240 us)如圖中虛線所示以下子程序在 MCS51 仿真機(jī)上通過其晶振為 12M.初始化子程序

RESET PUSH B

;保存 B 寄存器 PUSH A

;保存 A 寄存器 MOV A,#4

;設(shè)置循環(huán)次數(shù) CLR P1.0

;發(fā)出復(fù)位脈沖 MOV B,#250

;計(jì)數(shù) 250 次

DJNZ B,$

;保持低電平500us SETB Pl.0

;釋放總線

MOV B,#6

;設(shè)置時間常數(shù) CLR C

;清存在信號標(biāo)志 WAITL: JB Pl.0,WH

;若總線釋放 跳出循環(huán)

DJNZ B,WAITL

;總線低 等待

DJNZ ACC,WAITL

;釋放總線等待一段時間 SJMP SHORT WH: MOV B,#111 WH1: ORL C,P1.0 DJNZ B,WH1

;存在時間等待 SHORT: POP A POP B RET(2)寫時間隙

當(dāng)主機(jī)總線 t o 時刻從高拉至低電平時 就產(chǎn)生寫時間隙 見圖 2 25 3圖 2 254從 to 時刻開始 15us 之內(nèi)應(yīng)將所需寫的位送到總線上DSl820 在 t后 15-60us 間對總線采樣 若低電平寫入的位是 0見圖 2 25 3若高電平寫入的位是 1見圖 2 25 4連續(xù)寫 2 位間的間隙應(yīng)大于 1us

寫位子程序(待寫位的內(nèi)容在 C 中)

WRBIT: PUSH B

;保存 B MOV B,#28;設(shè)置時間常數(shù)

CLR P1.0;寫開始

NOP

;1US

NOP

;1US NOP

;1US NOP

;1US NOP

;1US MOVPl.0,C

;C 內(nèi)容到總線

WDLT:

DJNZ B,WDLT

;等待 56Us POP B SETB Pl.0

;釋放總線

RET

;返回 寫字節(jié)子程序(待寫內(nèi)容在 A 中): WRBYTB: PUSH B

:保存 B MOV B #8H

;設(shè)置寫位個數(shù)

WLOP: RRC A

;把寫的位放到 C ACALL WRBIT

;調(diào)寫位子程序 DJNZ B WLOP;8 位全寫完? POP B RET(3)讀時間隙

見圖 2 25 5主機(jī)總線 to 時刻從高拉至低電平時，總線只須保持低電平l 7ts。之后在 t1 時刻將總線拉高，產(chǎn)生讀時間隙，讀時間隙在 t1 時刻后 t 2 時刻前有效。z 距 to 為 15捍 s，也就是說，t z 時刻前主機(jī)必須完成讀位，并在 t o 后的 60 尸 s 一 120 fzs 內(nèi)釋放總線。讀位子程序(讀得的位到 C 中)

RDBIT:

PUSH B

;保存 B

PUSH A

;保存 A MOV B,#23

;設(shè)置時間常數(shù)

CLR P1.0

;讀開始 圖 2 25 5 的 t0 時刻

NOP

;1US

NOP

;1US

NOP

;1US

NOP

;1US

SETB Pl.0

;釋放總線

MOV A,P1;;P1 口讀到 A MOV C,EOH

;P1.0 內(nèi)容 C NOP

;1US NOP

;1US NOP

;1US NOP

;1US RDDLT:

DJNZ B,RDDLT SETB P1.0 POP A POP B

;等待 46us RET 讀字節(jié)子程序(讀到內(nèi)容放到 A 中)

RDBYTE: PUSH B

;保存 B RLOP MOV B,#8H

;設(shè)置讀位數(shù) ACALL RDBIT;調(diào)讀 1 位子程序

RRC A

;把讀到位在 C 中并依次送給 A DJNZ B,RLOP;8 位讀完? POP B

；恢復(fù)B RET

三、多路測量

每一片 DSl820 在其 ROM 中都存有其唯一的 48 位序列號，在出廠前已寫入片內(nèi) ROM中，主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須逐一接入 1820 用讀 ROM(33H)命令將該 l 820 的序列號讀出并登錄。當(dāng)主機(jī)需要對眾多在線1820的某一個進(jìn)行操作時，首先要發(fā)出匹配 ROM 命令(55H，)緊接著主機(jī)提供 64 位序列(包括該 1820 的 48 位序列號)，之后的操作就是針對該 1820 的。而所謂跳過 ROM 命令即為 之后的操作是對所有 1820 的。框圖中先有跳過 ROM，即是啟動所有 1820 進(jìn)行溫度變換，之后，通過匹配 ROM，再逐一地讀回每個 1820 的溫度數(shù)據(jù)。在1820組成的測溫系統(tǒng)中，主機(jī)在發(fā)出跳過ROM 命令之后，再發(fā)出統(tǒng)一的溫度轉(zhuǎn)換啟動碼 44H，就可以實(shí)現(xiàn)所有 1820的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過 1s 后，就可以用很少的時間去逐一讀取。這種方式使其 T 值往往小于傳統(tǒng)方式（由于采取公用的放大電路和 A D 轉(zhuǎn)換器，只能逐一轉(zhuǎn)換。）顯然通道數(shù)越多這種省時效應(yīng)就越明顯。

四、實(shí)際應(yīng)用 ds1820 序列號獲得

;|--------------|

;|

讀出 ds1820 序列號應(yīng)用程序,P1.6 接 ds1820

|;|--------------| ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0020H

MAIN: MOV SP,#60H

CLR EA

;使用 ds1820 一定要禁止任何中斷產(chǎn)生

LCALL INT

;初始化 ds1820

MOV A,#33H

LCALL WRITE

;送入讀 ds1820 的 ROM 命令

LCALL READ

;開始讀出當(dāng)前 ds1820 序列號

MOV 40H,A

INT:

WRITE: LCALL READ MOV 41H,A LCALL READ MOV 42H,A LCALL READ

MOV 43H,A

LCALL READ

MOV 44H,A

LCALL READ

MOV 45H,A

LCALL READ

MOV 46H,A

LCALL READ

MOV 47H,A

SETB EA

SJMP $

CLR EA

L0:CLR P1.6

MOV R2,#200 L1:CLR P1.6

DJNZ R2,L1

SETB P1.6

MOV R2,#30 L4:DJNZ R2,L4

CLR C

ORL C,P1.6

JC L0

MOV R6,#80 L5:ORL C,P1.6

JC L3

DJNZ R6,L5

SJMP L0 L3:MOV R2,#240 L2:DJNZ R2,L2

RET

CLR EA

MOV R3,#8

;初始化 ds1820 子程序

;ds1820 總線為低復(fù)位電平

;總線復(fù)位電平保持 400us

;釋放 ds1820 總線

;釋放 ds1820 總線保持 60us

;清存在信號

;存在嗎?不存在則重新來

;向 ds1820 寫操作命令子程序

;寫入 ds1820 的 bit 數(shù),一個字節(jié) 8 個 bit

WR1:SETB P1.6

MOV R4,#8

RRC A

;把一個字節(jié) data(A)分成 8 個 bit 環(huán)移給 C CLR P1.6

;開始寫入 ds1820 總線要處于復(fù)位(低)狀態(tài)

WR2: DJNZ R4,WR2

;ds1820 總線復(fù)位保持 16us

MOV P1.6,C

;寫入一個 bit

MOV R4,#20 WR3: DJNZ R4,WR3

;等待 40us

DJNZ R3,WR1

;寫入下一個 bit

SETB P1.6

;重新釋放 ds1820 總線

RET

READ:

CLR EA

MOV R6,#8

;連續(xù)讀 8 個 bit RE1:

CLR P1.6

;讀前總線保持為低

MOV R4,#4

NOP

SETB P1.6

;開始讀 總線釋放

RE2:

DJNZ R4,RE2

;持續(xù) 8us

MOV C,P1.6

;從 ds1820 總線讀得一個 bit RRC A

;把讀得的位值環(huán)移給 A

MOV R5,#30 RE3:

DJNZ R5,RE3

;持續(xù) 60us

DJNZ R6,RE1

;讀下一個 bit

SETB P1.6

;重新釋放 ds1820 總線

RET 2 溫度轉(zhuǎn)換和讀取

;|-|

;|

獲取單個 ds1820 轉(zhuǎn)化的溫度值的應(yīng)用程序,P1.6 接 ds1820

|;|-|

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0020H MAIN:

MOV SP,#60H

LCALL GET_TEMP

SJMP $ GET_TEMP:

CLR PSW.4

SETB PSW.3

;設(shè)置工作寄存器當(dāng)前所在的區(qū)域

CLR EA

;使用 ds1820 一定要禁止任何中斷產(chǎn)生

LCALL INT

;調(diào)用初使化子程序

MOV A,#0CCH

LCALL WRITE

;送入跳過 ROM 命令

MOV A, #44H

LCALL WRITE

;送入溫度轉(zhuǎn)換命令

LCALL INT

;溫度轉(zhuǎn)換完全,再次初使化 ds1820

MOV A,#0CCH

LCALL WRITE

;送入跳過 ROM 命令

MOV A,#0BEH

LCALL WRITE

;送入讀溫度暫存器命令

INT:

WRITE:

LCALL READ

MOV R7,A

;讀出溫度值低字節(jié)存入 R7

LCALL READ

MOV R6,A

;讀出謾度值高字節(jié)存入 R6

SETB EA

RET

;初始化 ds1820 子程序

CLR EA

L0: CLR P1.6

;ds1820 總線為低復(fù)位電平

MOV R2,#200

L1: CLR P1.6

DJNZ R2,L1

;總線復(fù)位電平保持 400us

SETB P1.6

;釋放 ds1820 總線

MOV R2,#30

L4: DJNZ R2,L4

;釋放 ds1820 總線保持 60us

CLR C

;清存在信號

ORL C,P1.6

JC L0

;存在嗎?不存在則重新來

MOV R6,#80

L5: ORL C,P1.6

JC L3

DJNZ R6,L5

SJMP L0

L3: MOV R2,#240

L2: DJNZ R2,L2

RET

;向 ds1820 寫操作命令子程序

CLR EA

MOV R3,#8

;寫入 ds1820 的 bit 數(shù),一個字節(jié) 8 個 bit WR1: SETB P1.6

MOV R4,#8

RRC A

;把一個字節(jié) data(A)分成 8 個 bit 環(huán)移給 C

CLR P1.6

;開始寫入 ds1820 總線要處于復(fù)位(低)狀態(tài)

WR2:DJNZ R4,WR2

;ds1820 總線復(fù)位保持 16us

MOV P1.6,C

;寫入一個 bit

MOV R4,#20 WR3 :DJNZ R4,WR3

;等待 40us

DJNZ R3,WR1

;寫入下一個 bit

SETB P1.6

;重新釋放 ds1820 總線

RET

READ:

CLR EA

MOV R6,#8

;連續(xù)讀 8 個 bit RE1:CLR P1.6

MOV R4,#4

NOP

SETB P1.6

RE2:DJNZ R4,RE2

MOV C,P1.6

RRC A

MOV R5,#30 RE3:DJNZ R5,RE3

DJNZ R6,RE1

SETB P1.6

RET

END

;讀前總線保持為低

;開始讀 總線釋放

;持續(xù) 8us

;從 ds1820 總線讀得一個 bit;把讀得的位值環(huán)移給 A

;持續(xù) 60us

;讀下一個 bit

;重新釋放 ds1820 總線

第二篇：數(shù)字溫度傳感器DS18B20控制接口設(shè)計(jì)

數(shù)字溫度傳感器DS18B20控制接口設(shè)計(jì)

摘 要： DS18B20是一款經(jīng)典的單總線數(shù)字溫度傳感器芯片，較傳統(tǒng)的溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、功耗小、抗干擾能力強(qiáng)、使用簡單、可組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度測量等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)簡要介紹了數(shù)字溫度傳感器DS18B20 的特性及工作原理，著重論述了用FPGA實(shí)現(xiàn)對此傳感器的控制，并將測到的溫度在LED數(shù)碼管上顯示出來。

關(guān)鍵詞：DS18B20；溫度傳感器；FPGA；LED數(shù)碼管

Abstract: DS18B20 is a classic single-bus digital temperature sensor chip, the more traditional temperature sensor has a simple structure, small size, low power consumption, and anti-interference ability, easy to use networking to achieve multi-point temperature measurement.The design brief describes the features and working principle of the digital temperature sensor DS18B20, focuses on the control of this sensor using FPGA, and the measured temperature is displayed on the LED digital tube.Keywords: DS18B20;temperature sensor;FPGA;LED digital tube 引言

傳統(tǒng)的溫度傳感器系統(tǒng)大都采用放大、調(diào)理、A/ D 轉(zhuǎn)換, 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入計(jì)算機(jī)處理, 處理電路復(fù)雜、可靠性相對較差, 占用計(jì)算機(jī)的資源較多。DS18B20 是一線制數(shù)字溫度傳感器, 它可將溫度信號直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號送給微處理器, 電路簡單, 成本低, 每一只DS18B20 內(nèi)部的ROM 存儲器都有唯一的64位系列號, 在1 根地址/ 信號線上可以掛接多個DS18B20, 易于擴(kuò)展, 便于 組網(wǎng)和多點(diǎn)測量。

隨著科技的發(fā)展 ,溫度的實(shí)時顯示系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛 ,比如空調(diào)遙控器上當(dāng)前室溫的顯示、熱水器溫度的顯示等等。實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時采集與顯示系統(tǒng)有很多種解決方案 ,本文使用全數(shù)字溫度傳感器DS18B20來實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時采集FPGA作為控制中心與數(shù)據(jù)橋梁;LED數(shù)碼管作為溫度實(shí)時顯示器件。其中DS18B20作為FPGA的外部信號源,把所采集到的溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,通過接口（113腳）傳給FPGA，F(xiàn)PGA啟動ROM內(nèi)的控制程序驅(qū)動LED數(shù)碼管,通過IO口和數(shù)據(jù)線把數(shù)據(jù)傳送給LED數(shù)碼管,將采集到的溫度實(shí)時顯示出來。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、測溫準(zhǔn)確,成本低，工作穩(wěn)定可靠,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價值。DS18B20數(shù)字溫度傳感器介紹

DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：

2.1 DS18B20的性能特點(diǎn)

1獨(dú)特的單線接口僅需要一個端口引腳進(jìn)行通信； ○2多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能； ○3無須外部器件； ○4可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.0~5.5Ｖ； ○5零待機(jī)功耗； ○6溫度以９或１２位數(shù)字； ○7用戶可定義報(bào)警設(shè)置； ○8報(bào)警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件； ○9負(fù)電壓特性，電源極性接反時，溫度計(jì)不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；○ 2.2 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

DS18B20采用３腳PR－35封裝或８腳SOIC封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示。

圖2-1 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 圖2-2 DS18B20字節(jié)定義

64位ROM的結(jié)構(gòu)開始８位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有48位，最后８位是前面56位的CRC檢驗(yàn)碼，這也是多個DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因。溫度報(bào)警觸發(fā)器ＴＨ和ＴＬ，可通過軟件寫入戶報(bào)警上下限。DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存ＲＡＭ和一個非易失性的可電擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為８字節(jié)的存儲器，結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。頭２個字節(jié)包含測得的溫度信息，第３和第４字節(jié)ＴＨ和ＴＬ的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。第５個字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如圖3-4所示。低５位一直為１，ＴＭ是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式，DS18B20出廠時該位被設(shè)置為０，用戶要去改動，R1和Ｒ0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分率。2.3 DS18B20測溫原理

DS18B20內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器是一個振蕩頻率隨溫度變化很小的振蕩器，為計(jì)數(shù)器1提供一個頻率穩(wěn)定的計(jì)數(shù)脈沖。

高溫度系數(shù)振蕩器是一個振蕩頻率對溫度很敏感的振蕩器，為計(jì)數(shù)器2提供一個頻率隨溫度變化的計(jì)數(shù)脈沖。初始時，溫度寄存器被預(yù)置成-55℃，每當(dāng)計(jì)數(shù)器1從預(yù)置數(shù)開始減計(jì)數(shù)到0時，溫度寄存器中寄存的溫度值就增加1℃，這個過程重復(fù)進(jìn)行，直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時便停止。初始時，計(jì)數(shù)器1預(yù)置的是與-55℃相對應(yīng)的一個預(yù)置值。以后計(jì)數(shù)器1每一個循環(huán)的預(yù)置數(shù)都由斜率累加器提供。為了補(bǔ)償振蕩器溫度特性的非線性性，斜率累加器提供的預(yù)置數(shù)也隨溫度相應(yīng)變化。計(jì)數(shù)器1的預(yù)置數(shù)也就是在給定溫度處使溫度寄存器寄存值增加1℃計(jì)數(shù)器所需要的計(jì)數(shù)個數(shù)。

DS18B20內(nèi)部的比較器以四舍五入的量化方式確定溫度寄存器的最低有效位。在計(jì)數(shù)器2停止計(jì)數(shù)后，比較器將計(jì)數(shù)器1中的計(jì)數(shù)剩余值轉(zhuǎn)換為溫度值后與0.25℃進(jìn)行比較，若低于0.25℃，溫度寄存器的最低位就置0；若高于0.25℃，最低位就置1；若高于0.75℃時，溫度寄存器的最低位就進(jìn)位然后置0。這樣，經(jīng)過比較后所得的溫度寄存器的值就是最終讀取的溫度值了，其最后位代表0.5℃，四舍五入最大量化誤差為±1/2LSB，即0.25℃。

溫度寄存器中的溫度值以9位數(shù)據(jù)格式表示，最高位為符號位，其余8位以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示溫度值。測溫結(jié)束時，這9位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到暫存存儲器的前兩個字節(jié)中，符號位占用第一字節(jié)，8位溫度數(shù)據(jù)占據(jù)第二字節(jié)。

DS18B20測量溫度時使用特有的溫度測量技術(shù)。DS18B20內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號；同樣的，高溫度系數(shù)振蕩器則將被測溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號。當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時，DS18B20進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)門開通時間由高溫度系數(shù)振蕩器決定。芯片內(nèi)部還有斜率累加器，可對頻率的非線性度加以補(bǔ)償。測量結(jié)果存入溫度寄存器中。一般情況下的溫度值應(yīng)該為9位，但因符號位擴(kuò)展成高8位，所以最后以16位補(bǔ)碼形式讀出。2.4 DS18B20供電方式

DS18B20有兩種供電方式，一種是寄生電源強(qiáng)上拉供電方式，一種是外部供電方式，如下圖：

圖2-3 寄生電源強(qiáng)上拉供電方式電路圖

在寄生電源供電方式下，DS18B20 從單線信號線上汲取能量：在信號線 DQ 處于高電平期間把能量儲存在內(nèi)部電容里，在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。為了使 DS18B20 在動態(tài)轉(zhuǎn)換周期中獲得足夠的電流供應(yīng)，當(dāng)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換或拷貝到 E2 存儲器操作時，用 MOSFET 把 I/O 線直接拉到 VCC 就可提供足夠的電流，在發(fā)出任何涉及到拷貝到 E2 存儲器或啟動溫度轉(zhuǎn)換的指令后，必須在最多 10μS 內(nèi)把 I/O 線轉(zhuǎn)換到強(qiáng)上拉狀態(tài)。在強(qiáng)上拉方式下可以解決電流供應(yīng)不走的問題，因此也適合于多點(diǎn)測溫應(yīng)用，缺點(diǎn)就是要多占用一根 I/O 口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。

圖2-4 外部電源供電方式電路圖

在外部電源供電方式下，DS18B20 工作電源由 VDD 引腳接入，此時 I/O 線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉(zhuǎn)換精度，同時在總線上理論可以掛接任意多個 DS18B20 傳感器，組成多點(diǎn)測溫系統(tǒng)。在外部供電的方式下，DS18B20的GND引腳不能懸空，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是 85℃。3 設(shè)計(jì)需求

1溫度測量范圍：-55℃~+125℃ ○2可編程為9位~12位A/D轉(zhuǎn)換精度 ○3測溫分辨率可達(dá)0.0625℃ ○4 LED數(shù)碼管直讀顯示 ○4 設(shè)計(jì)方案

4.1 硬件設(shè)計(jì)

將[DF2C8]FPGA 核心板和[EB-F2]基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)板連接在一起，同時使能DS18B20 模塊和數(shù)碼管模塊：數(shù)碼管使能：用“短路帽”將實(shí)驗(yàn)板上的JP4和JP5全部短接。DS18B20 溫度傳感器使能跳線JP10 全部短接，元件安裝示意如下圖4-1和4-2（注意方向，半圓形的一邊朝板子內(nèi)部，平面朝外，和板上的圖示一致）。

圖 4-1：數(shù)碼管使能圖示 圖 4-2：溫度傳感器安裝和使能圖示

4.1.1 溫度傳感器 DS18B20 電路

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)板上提供了一個由DS18B20構(gòu)成的溫度測量模塊，其原理如圖4-3所示。該電路選擇外部供電方式。外部電源供電方式工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)。

圖4-3 單線制溫度傳感器 DS18B20 電路圖

DS18B20與[DF2C8]FPGA核心板的連接關(guān)系如表4-1所示

表 4-1：DS18B20與[DF2C8]FPGA核心板連接時的管腳對應(yīng)關(guān)系

4.1.2 數(shù)碼管顯示電路

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)板上具有2個共陽極的位七段數(shù)碼管，構(gòu)成8位構(gòu)，其電路如圖4-4 所示。

圖 4-4：七段數(shù)碼管顯示電路圖

數(shù)碼管的控制引腳由兩個跳線JP4和JP5使能（如圖4-1所示）R10~R17是段碼上的限流電阻，位碼由于電流較大，采用了PNP三極管驅(qū)動。當(dāng)位碼驅(qū)動信號為低電平（0）時，對應(yīng)的數(shù)碼管才能操作；當(dāng)段碼驅(qū)動信號為低電平（0）時，對應(yīng)的段碼點(diǎn)亮。數(shù)碼管不核心板連接時的管腳對應(yīng)如表4-2所示：

表 4-2：數(shù)碼管與[DF2C8]FPGA核心板連接時的管腳對應(yīng)關(guān)系

4.2 HDL編碼 4.2.1 時序

(1)復(fù)位: 使用DS18B20 時, 首先需將其復(fù)位, 然后才能執(zhí)行其它命令。復(fù)位時, 主機(jī)將數(shù)據(jù)線拉為低電平并保持480Ls~ 960Ls, 然后釋放數(shù)據(jù)線, 再由上拉電阻將數(shù)據(jù)線拉高15~ 60Ls, 等待DS18B20 發(fā)出存在脈沖, 存在脈沖有效時間為60~ 240Ls, 這樣, 就完成了復(fù)位操作。其復(fù)位時序如圖4-5所示。

圖4-5：初始化時序

圖4-6：寫時序

（2）寫時隙： 在主機(jī)對DS18B20 寫數(shù)據(jù)時, 先將數(shù)據(jù)線置為高電平, 再變?yōu)榈碗娖? 該低電平應(yīng)大于1us。在數(shù)據(jù)線變?yōu)榈碗娖胶?5us 內(nèi), 根據(jù)寫“1”或?qū)憽?” 使數(shù)據(jù)線變高或繼續(xù)為低。DS18B20 將在數(shù)據(jù)線變成低電平后15us~ 60us 內(nèi)對數(shù)據(jù)線進(jìn)行采樣。要求寫入DS18B20 的數(shù)據(jù)持續(xù)時間應(yīng)大于60us 而小于120us, 兩次寫數(shù)據(jù)之間的時間間隔應(yīng)大于1us。寫時隙的時序如圖4-6 所示

（3）讀時隙 ：當(dāng)主機(jī)從DS18B20 讀數(shù)據(jù)時, 主機(jī)先將數(shù)據(jù)線置為高電平, 再變?yōu)榈碗娖? 該低電平應(yīng)大于1us, 然后釋放數(shù)據(jù)線, 使其變?yōu)楦唠娖健S18B20 在數(shù)據(jù)線從高電平變?yōu)榈碗娖降?5us 內(nèi)將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線上。主機(jī)可在15us 后讀取數(shù)據(jù)線。讀時隙的時序如圖4-7 所示。

圖4-7 ：讀時隙

4.2.2 DS18B20 的操作命令

主機(jī)可通過一線端口對DS18B20 進(jìn)行操作, 其步驟為: 復(fù)位(初始化命令)-> ROM 功能命令-> 存儲器功能命令-> 執(zhí)行/ 數(shù)據(jù), DS18B20 的ROM 命令有5個(見表1), 存儲器命令有6個(見表2)。命令的執(zhí)行都是由復(fù)位、多個讀時隙和寫時隙基本時序單元組成。因此, 只要將復(fù)位、讀時隙、寫時隙的時序了解清楚, 使用DS18B20 就比較容易了, 時序如上文所述。

表4-3： 存儲器命令操作表 表4-4：ROM命令功能操作表

4.2.3 Verilog HDL編碼

詳細(xì)Verilog HDL代碼參見工程文件：DF2C8_13_DS18B20 工程文件中含有三個v 文件，LED_CTL.v 是數(shù)碼管顯示功能模塊，DS18B20_CTL.v 是溫度傳感器的控制模塊，TEMP.v 為頂層模塊，實(shí)例化了前面兩個模塊，并將采集的溫度值送至數(shù)碼管中進(jìn)行顯示。其中最主要的溫度傳感器的控制模塊，DS18B20_CTL.v。該程序?qū)S18B20 進(jìn)行控制, 不僅可以簡化程序, 還可以縮短1 次溫度轉(zhuǎn)換所需的時間.這樣的話, 1 次溫度轉(zhuǎn)換和數(shù)字溫度值輸出循環(huán)所涉及到的控制命令、數(shù)據(jù)交換和所需時隙如圖4-8所示。

.圖4-8：1次溫度轉(zhuǎn)換的控制命令和時隙 仿真測試結(jié)果

5.1 仿真波形

溫度測量模塊仿真結(jié)果如圖6-1所示：

圖5-1：仿真波形

5.2 結(jié)果顯示

下載配置文件后，可在數(shù)碼管上觀察到帶一位小數(shù)的溫度數(shù)值。如果用手捏住傳感器，會發(fā)現(xiàn)顯示的溫度在升高。如下圖：

圖5-2 測溫效果圖示

參考文獻(xiàn)：

[1] 沙占友 集成傳感器的應(yīng)用[M].中國電力出版社.[2] 羅鈞,童景琳.智能傳感器數(shù)據(jù)采集與信號處理[M].化學(xué)工業(yè)出版社

[3] 周月霞，孫傳友.DS18B20硬件連接及軟件編程[J].傳感器世界,2001，12.[4] 王曉娟,張海燕,梁延興.基于DS18B20的溫度實(shí)時采集與顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]., 2007:38-41.[5] 黨 峰, 王敬農(nóng), 高國旺.基于DS18B20 的數(shù)字式溫度計(jì)的實(shí)現(xiàn)[ J].山西電子技術(shù), 2007(3)[6] 金偉正.單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應(yīng)用[ J].儀表技術(shù)與傳感器, 2000(7): 42-43.[7]DS18B20 Datasheet [ EB/ OL].Dalla s: Dallas Semico nductor Cor po r atio n, 2005.

第三篇：溫度傳感器的特性及應(yīng)用設(shè)計(jì)

08電子李建龍081180241061 溫度傳感器的特性及應(yīng)用設(shè)計(jì)

集成溫度傳感器是將作為感溫器件的晶體管及其外圍電路集成在同一芯片上的集成化溫度傳感器。這類傳感器已在科研，工業(yè)和家用電器等方面、廣泛用于溫度的精確測量和控制。

一、目的要求 1． 2． 測量溫度傳感器的伏安特性及溫度特性，了解其應(yīng)用。

利用AD590集成溫度傳感器，設(shè)計(jì)制作測量范圍20℃～100℃的數(shù)字

顯示測溫裝置。3． 4． 對設(shè)計(jì)的測溫裝置進(jìn)行定標(biāo)和標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，并測定其溫度特性。寫出完整的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

二、儀器裝置

AD590集成溫度傳感器、變阻器、導(dǎo)線、數(shù)字電壓表、數(shù)顯溫度加熱設(shè)備等。

三、實(shí)驗(yàn)原理圖

AD590

R=1KΩ

E=（0-30V）

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

㈠測量伏安特性――確定其工作電壓范圍 ⒈按圖擺好儀器，并用回路法連接好線路。

⒉注意，溫度傳感器內(nèi)阻比較大，大約為20MΩ左右，電源電壓E基本上都加在了溫度傳感器兩端，即U＝E。選擇R4＝1KΩ，溫度傳感器的輸出電流I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。

⒊在0～100℃的范圍內(nèi)加溫，選擇0.0、10.0、20.0……90.0、100.0℃，分別測量在0.0、1.0、2.0……25.0、30.0V時的輸出電流大小。填入數(shù)據(jù)表格。

⒋根據(jù)數(shù)據(jù)，描繪V～I(xiàn)特性曲線。可以看到從3V到30V，基本是一條水平線，說明在此范圍內(nèi)，溫度傳感器都能夠正常工作。

⒌根據(jù)V～I(xiàn)特性曲線，確定工作電壓范圍。一般確定在5V～25V為額定工作電壓范圍。

㈡測量溫度特性――確定其工作溫度范圍

⒈按圖連接好線路。選擇工作電壓為10V，輸出電流為I＝V/R4＝V（mV）/1KΩ＝│V│（μA）。

⒉升溫測量：在0～100℃的范圍內(nèi)加熱，選擇0.0、10.0、20.0……90.0、100.0℃時，分別同時測量輸出電流大小。將數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表格。

注意：一定要溫度穩(wěn)定時再讀輸出電流值大小。由于溫度傳感器的靈敏度很高，大約為k=1μA／℃，所以，溫度的改變量基本等于輸出電流的改變量。因此，其溫度特性曲線是一條斜率為k=1的直線。⒊根據(jù)數(shù)據(jù)，描繪I～T溫度特性曲線。

⒋根據(jù)I～T溫度特性曲線，求出曲線斜率及靈敏度。

⒌根據(jù)I～T溫度特性曲線，在線性區(qū)域內(nèi)確定其工作溫度范圍。㈢實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù): ⒈溫度特性

結(jié)論：

由IT特性曲線可知：AD590的靈敏度為：K=1 μΑ/ ℃； 工作溫度范圍大于20 ℃ ～100 ℃。⒉伏安特性

由V～I(xiàn)特性曲線可知：溫度傳感器工作電壓從3V到30V。（一般確定為：5V～30V）

四、探索與設(shè)計(jì)

㈠利用溫度傳感器，設(shè)計(jì)一個數(shù)碼顯示溫度計(jì)

用AD590集成溫度傳感器制作一個熱力學(xué)溫度計(jì)，畫出電路圖，說明調(diào)節(jié)方法。

原理圖 ⒈按圖擺好儀器，并用回路法連接好線路。

⒉絕對零度定標(biāo)：將電源負(fù)極C端認(rèn)為是絕對零度T0＝－273.15℃，將電路B端認(rèn)為是0℃，則從C到B，溫度每變化1℃，壓變化1mV，所以，UBC＝273.15mV。因此，調(diào)整R2、R3電阻大小，使UBC＝273.15mV。這就是絕對零度定標(biāo)。⒊室溫TS定標(biāo)：同理，將溫度傳感器放置于室溫為TS的水中，認(rèn)為電路A端是TS℃。因此，應(yīng)當(dāng)有UAB＝│TS│mV。調(diào)整R4電阻大小，使UAB＝│TS│mV。這就是室溫TS定標(biāo)。

⒋升溫測量：如將表頭分度值標(biāo)定為1℃，就從0℃開始，每升高1℃測量一次輸出電壓（電流）大小。如將表頭分度值標(biāo)定為5℃，就從0℃開始，每升高5℃測量一次輸出電壓（電流）大小。

⒌將升降溫的數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)表格，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)處理。

⒍根據(jù)數(shù)據(jù)，描繪（電壓～溫度）V～T特性曲線。根據(jù)V～T特性曲線，將數(shù)字式（或指針式）電壓表重新標(biāo)定為溫度表。

⒎溫度計(jì)的改裝

: 根據(jù)左圖V～T特性曲線,將電壓表重新標(biāo)定為溫度計(jì),間隔為5 ℃

㈡利用溫度傳感器設(shè)計(jì)溫差溫度計(jì) ⒈原理圖:

⒉溫差溫度計(jì)的調(diào)節(jié)方法: 按A圖用回路法接好電路

絕對零度定標(biāo):將C端認(rèn)為是絕對零度-273.15 ℃,將B端認(rèn)為是0 ℃.調(diào)整R2,R3電阻的大小（實(shí)驗(yàn)如圖標(biāo)記）,使UBC=273.15mV 室溫TS定標(biāo):將兩個傳感器置于室溫TS的水中,認(rèn)為A、D端是TS=20 ℃.調(diào)整R4、R5的大小（實(shí)驗(yàn)如圖標(biāo)記）,使UAB= UDB =20mV 再按B圖接好電路

升溫測量:將D端溫度保持室溫(20 ℃),A端每升高5 ℃測量一次輸出電壓 根據(jù)數(shù)據(jù),繪制V～T特性曲線,將電壓表重新標(biāo)定為溫差溫度計(jì) ⒊溫差溫度計(jì)的改裝: 改裝: 根據(jù)左圖V～T特性曲線,將電壓表重新標(biāo)定為溫差溫度計(jì),間隔為5 ℃㈢創(chuàng)新設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn): 優(yōu)點(diǎn): AD590互換性好,抗干擾能力強(qiáng),溫度與電壓呈良好的線性關(guān)系,精度高

加熱設(shè)備采用水浴加熱,可以防止極間短路;試管中加入煤油,保證AD590與杜瓦瓶中水之間有良好的熱傳遞 缺點(diǎn): AD590的靈敏度可能不是嚴(yán)格的1 μA/ ℃,使溫度計(jì)誤差增大 升溫測量中,溫度不好控制

由于條件限制,溫度計(jì)只能從室溫開始測溫 溫度計(jì)表頭分度值為5 ℃,靈敏度比較小

溫差溫度計(jì)的升溫測量的間隔溫度為5 ℃,靈敏度比較小

第四篇：溫度傳感器課程設(shè)計(jì)

溫度傳感器簡單電路的集成設(shè)計(jì)

當(dāng)選擇一個溫度傳感器的時候，將不再限制在模擬輸出或數(shù)字輸出裝置。與你系統(tǒng)需要相匹配的傳感器類型現(xiàn)在又很大的選擇空間。市場上供應(yīng)的所有溫度感應(yīng)器都是模擬輸出。熱電阻，RTDs和熱電偶是另一種輸出裝置，矽溫度感應(yīng)器。在多數(shù)的應(yīng)用中，這些模擬輸出裝置在有效輸出時需要一個比較器，ADC，或一個擴(kuò)音器。因此，當(dāng)更高技術(shù)的集成變成可能的時候，有數(shù)字接口的溫度傳感器變成現(xiàn)實(shí)。這些集成電路被以多種形式出售，從超過特定的溫度時才有信號簡單裝置，到那些報(bào)告遠(yuǎn)的局部溫度提供警告的裝置。現(xiàn)在不只是在模擬輸出和數(shù)字輸出傳感器之間選擇，還有那些應(yīng)該與你的系統(tǒng)需要相匹配的更廣闊的感應(yīng)器類型的選擇，溫度傳感器的類型：

圖一：傳感器和集成電路制造商提供的四中溫度傳感器

在圖一中舉例說明四種溫度感應(yīng)器類型。一個理想模擬傳感器提供一個完全線性的功能輸出電壓（A）。在傳感器（B）的數(shù)字I/O類中，溫度數(shù)據(jù)通常通過一個串行總線傳給微控制器。沿著相同的總線，數(shù)據(jù)由溫度傳感器傳到微控制器，通常設(shè)定溫度界限在引腳得數(shù)字輸出將下降的時候。當(dāng)超過溫度界限的時候，報(bào)警中斷微控制器。這個類型的裝置也提供風(fēng)扇控制。

模擬輸出溫度傳感器：

圖2 熱阻和矽溫度傳感器這兩個模擬輸出溫度探測器的比較。

熱電阻和矽溫度傳感器被廣泛地使用在模擬輸出溫度感應(yīng)器上。圖2清楚地顯示當(dāng)電壓和溫度之間為線性關(guān)系時，矽溫度傳感器比熱阻體好的多。在狹窄的溫度范圍之內(nèi)，熱電阻能提供合理的線性和好的敏感特性。許多構(gòu)成原始電路的熱電阻已經(jīng)被矽溫度感應(yīng)器代替。

矽溫度傳感器有不同的輸出刻度和組合。例如，與絕對溫度成比例的輸出轉(zhuǎn)換功能，還有其他與攝氏溫度和華氏溫度成比例。攝氏溫度部份提供一種組合以便溫度能被單端補(bǔ)給得傳感器檢測。

在最大多數(shù)的應(yīng)用中，這些裝置的輸出被裝入一個比較器或A/D轉(zhuǎn)換器，把溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字格式。這些附加的裝置，熱電阻和矽溫度傳感器繼續(xù)被利用是由于在許多情況下它的成本低和使用方便。數(shù)字I/O溫度傳感器： 大約在五年前，一種新類型溫度傳感器出現(xiàn)了。這種裝置包括一個允許與微控制器通信的數(shù)字接口。接口通常是12C或SMBus序列總線，但是其他的串行接口例如SPI是共用的。閱讀微控制器的溫度報(bào)告，接口也接受來自溫控制器的指令。那些指令通常是溫度極限，如果超過，將中斷微控制器的溫度傳感器集成電路上的數(shù)字信號。微控制器然后能夠調(diào)整風(fēng)扇速度或減慢微處理器的速度，例如，保持溫度在控制之下。

圖3：設(shè)計(jì)的溫度傳感器可遙測處理器芯片上的p-n結(jié)溫度

圖4。溫度傳感器可檢測它自己的溫度和遙測四個p-n結(jié)溫度。

圖5。風(fēng)扇控制器/溫度傳感器集成電路也可使用PWM或一個線性模式的控制方案。

在圖4中畫是一個類似的裝置：而不是檢測一個p-n結(jié)溫度，它檢測四個結(jié)和它的自己內(nèi)部的溫度。因此內(nèi)部溫度接近周圍溫度。周圍溫度的測量給出關(guān)于系統(tǒng)風(fēng)扇是否正在適當(dāng)?shù)毓ぷ鞯闹甘尽?/p>

在圖5中顯示，控制風(fēng)扇是在遙測溫度時集成電路的主要功能。這個部分的使用能在風(fēng)扇控制的二個不同的模式之間選擇。在PWM模式中，微處理控制風(fēng)扇速度是通過改變送給風(fēng)扇的信號周期者測量溫度一種功能。它允許電力消耗遠(yuǎn)少于這個部分的線性模式控制所提供的。因?yàn)槟承╋L(fēng)扇在PWM信號控制它的頻率下發(fā)出一種聽得見的聲音，這種線性模式可能是有利的，但是需要較高功率的消耗和附加的電路。額外的功耗是整個系統(tǒng)功耗的一小部分。

當(dāng)溫度超出指定界限的時候，這個集成電路提供中斷微控制器的警告信號。這個被叫做過熱溫度的信號形式里，安全特征也被提供。如果溫度升到一個危險(xiǎn)級別的時候溫控制器或軟件鎖上，警告信號就不再有用。然而，溫度經(jīng)由SMBus升高到一個水平，過熱在沒有微控制器被使用去控制電路。因此，在這個非邏輯控制器高溫中，過熱能被直接用去關(guān)閉這個系統(tǒng)電源，沒有為控制器和阻力潛在的災(zāi)難性故障。

裝置的這個數(shù)字I/O普遍使用在服務(wù)器，電池組和硬盤磁碟機(jī)上。為了增加服務(wù)器的可靠性溫度在很多的位置中被檢測：在主板（本質(zhì)上是在底盤內(nèi)部的周圍溫度），在處理器鋼模之內(nèi)，和在其它發(fā)熱元件例如圖形加速器和硬盤驅(qū)動器。出于安全原因電池組結(jié)合溫度傳感器和使其最優(yōu)化已達(dá)到電池最大壽命。

檢測依靠中心馬達(dá)的速度和周圍溫度的硬盤驅(qū)動器的溫度有兩個號的理由：在驅(qū)動器中讀取錯誤增加溫度極限。而且硬盤的MTBF大大改善溫度控制。通過測量系統(tǒng)里面溫度，就能控制馬達(dá)速度將可靠性和性能最佳化。驅(qū)動器也能被關(guān)閉。在高端系統(tǒng)中，警告能為系統(tǒng)管理員指出溫度極限或數(shù)據(jù)可能丟失的狀況。

圖6。溫度超過某一界限的時候，集成電路信號能報(bào)警和進(jìn)行簡單的ON/OFF風(fēng)扇控制。

圖7.熱控制電路部分在絕對溫標(biāo)形式下，頻率與被測溫度成比例的產(chǎn)生方波的溫度傳感器

圖8。這個溫度傳感器傳送它的周期與被測溫度成比例的方波，因?yàn)橹话l(fā)送溫度數(shù)據(jù)需要一條單一線，就需要單一光絕緣體隔離信道。

模擬正溫度感應(yīng)器

“模擬正量”傳感器通常匹配比較簡單的測量應(yīng)用軟件。這些集成電路產(chǎn)生邏輯輸出量來自被測溫度，而且區(qū)別于數(shù)字輸入/輸出傳感器。因?yàn)樗麄冊谝粭l單線上輸出數(shù)據(jù)，與串行總線相對。

在一個模擬正量傳感器的最簡單例子中，當(dāng)特定的溫度被超過的時候，邏輯輸出出錯：其它，是當(dāng)溫度降到一個溫度極限的時候。當(dāng)其它傳感器有確定的極限的時候，這些傳感器中的一些允許使用電阻去校正溫度極限。

在圖6中，裝置顯示購買一個特定的內(nèi)在溫度極限。這三個電路舉例說明這個類型裝置的使用：提供警告，關(guān)閉儀器，或打開風(fēng)扇。

當(dāng)需要讀實(shí)際溫度時，微控制器是可以利用的，在單線上傳送數(shù)據(jù)的傳感器可能是有用的。用微處理器的內(nèi)部計(jì)數(shù)器，來自于這個類型溫度感應(yīng)器的信號很容易地被轉(zhuǎn)換成溫度的測量。圖7傳感器輸出頻率與周圍溫度成比例的方波。在圖8中的裝置是相似的，但是方波周期是與周圍溫度成比例的。

圖9。用一條公共線與8個溫度傳感器連接的微控制器，而且從同一條線上接收每個傳感器傳送的溫度數(shù)據(jù)。

圖9，在這條公共線上允許連接達(dá)到八個溫度傳感器。當(dāng)微控制器的I/O端口同時關(guān)閉這根線上的所有傳感器的時候，開始提取來自這些傳感器的溫度數(shù)據(jù)。微控制器很快地重新裝載接收來的每個傳感器的數(shù)據(jù)，在傳感器關(guān)閉期間，數(shù)據(jù)被編碼。在特定時間內(nèi)每個傳感器對閘口脈沖之后的時間編碼。分配給每個感應(yīng)器自己允許的時間范圍，這樣就避免沖突。

通過這個方法達(dá)到的準(zhǔn)確性令人驚訝：0.8 是典型的室溫，正好與被傳送方波頻率的電路相匹配，同樣適用于方波周期的裝置。

這些裝置在有線電線應(yīng)用中同樣顯著。舉例來說，當(dāng)一個溫度傳感器被微控制器隔離的時候，成本被保持在一個最小量，因?yàn)橹恍枰粋€光絕緣體。這些傳感器在汽車制造HVAC應(yīng)用中也是很有效，因?yàn)樗麄儨p少銅的損耗數(shù)量。溫度傳感器的發(fā)展：

集成電路溫度傳感器提供各式各樣的功能和接口。同樣地這些裝置繼續(xù)發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師將會看見更多特殊應(yīng)用就像傳感器與系統(tǒng)接口連接的新方式一樣。最后，在相同的鋼模區(qū)域內(nèi)集成更多的電子元件，芯片設(shè)計(jì)師的能力將確保溫度傳感器很快將會包括新的功能和特殊接口。

總結(jié)

通過這些天的查找資料，我了解了很多關(guān)于溫度傳感器方面的知識。我的大家都知道溫度的一些基本知識，溫度是一個基本的物理量，自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。利用溫度所創(chuàng)造出來的傳感器即溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。并且從資料中顯示溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，在本世紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。

這些天,我通過許多的資料了解到兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，如在某點(diǎn)互相連接在一起，對這個連接點(diǎn)加熱，在它們不加熱的部位就會出現(xiàn)電位差。這個電位差的數(shù)值與不加熱部位測量點(diǎn)的溫度有關(guān)，和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，如果精確測量這個電位差，再測出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱它為“熱電偶”。我查找的資料顯示數(shù)據(jù):不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時，輸出電位差的變化量。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個數(shù)值大約在5～40微伏／℃之間。

熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測量微小的溫度變化。由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān)，用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測溫元件有極高的響應(yīng)速度，可以測量快速變化的過程。溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中最為常用的一種，現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個領(lǐng)域中，也為我們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。

溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。接觸式溫度傳感器的檢測部分與被測對象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測對象的溫度。一般測量精度較高。在一定的測溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測量物體內(nèi)部的溫度分布。但對于運(yùn)動體、小目標(biāo)或熱容量很小的對象則會產(chǎn)生較大的測量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。隨著低溫技術(shù)在國防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，測量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉取５蜏販囟扔?jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件，可用于測量1.6～300K范圍內(nèi)的溫度。

非接觸式溫度傳感器的敏感元件與被測對象互不接觸，又稱非接觸式測溫儀表。這種儀表可以用來測量運(yùn)動物體、小目標(biāo)還有熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對象的表面溫度，也可以用于測量溫度場的溫度分布。資料顯示，最常用的非接觸式測溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫儀表。輻射測溫法包括亮度法、輻射法和比色法。各類輻射測溫方法只能測出對應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體所測溫度才是真實(shí)溫度。如果想測定物體的真實(shí)溫度，就必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取絕于溫度和波長，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)連，因此很難精確測量。在自動化生產(chǎn)中我發(fā)現(xiàn)往往需要利用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測量是相當(dāng)困難的。對于固體表面溫度自動測量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過儀表對實(shí)測溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，最終可得到被測表面的真實(shí)溫度。最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，這樣才能提高有效發(fā)射系數(shù)。至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動測量和控制中就可以用此值對所測腔底溫度（即是介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。現(xiàn)在，我通過這些天的努力，了解了很多溫度傳感器及其相關(guān)的一些傳感器的知識。他們在我們生活中的應(yīng)用及其廣泛，我們只有加緊的學(xué)習(xí)加緊的完成自己所學(xué)專業(yè)的知識，了解相關(guān)的最新信息，我們才能跟上科技前進(jìn)的步伐。

參考文獻(xiàn)：

【1】劉君華.智能傳感器系統(tǒng).西安電子科技大學(xué)出版社,1993.3 【2】張富學(xué).傳感器電子學(xué).國防工業(yè)電子出版社,1992.6 【3】王家楨等.傳感器與變送器[M].北京清華出版社1996.5 【4】張正偉.傳感器原理與應(yīng)用[M].中央廣播電視大學(xué)出版社,1991.3 【5】樊尚春.傳感器技術(shù)及應(yīng)用.北京航空航天大學(xué)出版社,2004.8 【6】趙負(fù)圖.現(xiàn)代傳感器集成電路.人民郵電出版社,2000.8 【7】謝文和.傳感器技術(shù)及應(yīng)用.高等教育出版社,2004.7 【8】趙繼文.傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計(jì)[M].科技出版社,2002.6 【9】陳杰,黃鴻.傳感器與檢測技術(shù).高等教育出版社,2002.3 【10】黃繼昌,徐巧魚,張海貴等.傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例.人民郵電出版社,1998.6

第五篇：溫度傳感器在工業(yè)中的應(yīng)用

紅外溫度傳感器在工業(yè)中的應(yīng)用

隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，溫度測量與控制十分重要，溫度參數(shù)的準(zhǔn)確測量對輸出品質(zhì)、生產(chǎn)效率和安全可靠的運(yùn)行至關(guān)重要。目前，在熱處理及熱加工中已逐漸開始采用先進(jìn)的紅外溫度計(jì)等非傳統(tǒng)測溫傳感器，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱電偶、熱電阻類的熱電式溫度傳感器，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程或者重要設(shè)備的溫度監(jiān)視和控制。

基本原理

溫度傳感器 基本原理，最常用的非接觸式溫度傳感器基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測溫儀表。輻射測溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見輻射高溫計(jì)）和比色法（見比色溫度計(jì)）。各類輻射測溫方法只能測出對應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測溫度才是真實(shí)溫度。如欲測定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測量。在自動化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測量是相當(dāng)困難的。對于固體表面溫度自動測量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過儀表對實(shí)測溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，最終可得到被測表面的真實(shí)溫度。最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)式中ε為材料表面發(fā)射率，ρ為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動測量和控制中就可以用此值對所測腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫度。

在水泥制造生產(chǎn)中的應(yīng)用

紅外溫度傳感器在水泥制造生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。據(jù)調(diào)查目前我國每年因紅窯事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000萬元，間接損失達(dá)3億元。用常規(guī)的方法很難對非勻速旋轉(zhuǎn)的水泥胴體進(jìn)行測溫，國際上先進(jìn)的辦法是在窯尾預(yù)熱平臺上安裝一套紅外掃描測溫儀，系統(tǒng)的軟件部分主要由數(shù)據(jù)采集濾波、同步掃描控制、數(shù)據(jù)通訊處理等，紅外輻射測溫儀按預(yù)定的掃描方式，實(shí)現(xiàn)對窯胴體軸向每一個測量段成的溫度的測量，在一個掃描周期內(nèi)，紅外溫度傳感器將在掃描裝置的驅(qū)動下，將每一個測量元表面的紅外輻射轉(zhuǎn)換成溫度相關(guān)的電信號，送進(jìn)數(shù)據(jù)采集裝置作為數(shù)據(jù)采集，同步裝置保證數(shù)據(jù)采集與回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)保持嚴(yán)格同步，要讓測量的溫度值與測量元下確對應(yīng)，測溫儀由掃描起點(diǎn)掃描到終點(diǎn)后，即對窯胴體表面各測量元完成了一次逐元溫度檢測后，立即快速返回掃描起點(diǎn)，開始下一掃描周期的檢測，數(shù)據(jù)經(jīng)微機(jī)處理后，給出反映窯內(nèi)狀況的圖像，文字信息，必要時可以發(fā)射聲光報(bào)警。為保證測量的精度，定要考慮物體的發(fā)射率，周圍環(huán)境影響。紅外測溫儀要垂直對準(zhǔn)窯胴體的表面，因因水汽，塵埃，煙霧的影響，要采取加裝水冷，風(fēng)吹掃裝置。意義： 1.生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)控與監(jiān)視，只要溫度控制在設(shè)定值內(nèi)，產(chǎn)品質(zhì)量會有保證，過低過高都浪費(fèi)能源； 2.在線安全的檢測可以起到保護(hù)人以及設(shè)備安全； 3.降低能耗，節(jié)約能源。

在熱處理行業(yè)中的應(yīng)用

紅外溫度傳感器可以廣泛的應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)過程中，對生產(chǎn)過程的溫度進(jìn)行監(jiān)控，對于提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量至重要。紅外溫度傳感器可精確地監(jiān)視每個階段，使鋼材在整個加工過程中保持正確的冶金性能。紅外溫度傳感器可以幫助鋼鐵生產(chǎn)過程中提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率、降低能耗、增強(qiáng)人員安全、減少停機(jī)時間等。

紅外溫度傳感器在鋼鐵加工和制造過程中主 要應(yīng)用在連鑄、熱風(fēng)爐、熱軋、冷軋、棒材和線材軋制等過程中。

紅外溫度傳感器傳感頭有數(shù)字和模擬輸出兩種，發(fā)射率可調(diào)。—這對于發(fā)射率變化金屬材料尤其重要。要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和提高生產(chǎn)率，在煉鋼的全過程中，精確測溫是關(guān)鍵。連鑄將鋼水變?yōu)楸馀鳌迮骰蚍脚鲿r，有可能出現(xiàn)減產(chǎn)或停機(jī)，需精確的實(shí)時溫度監(jiān)測，配以水嘴和流量的調(diào)節(jié)，以提供合適的冷卻，從而確保鋼坯所要求的冶金性能，最終獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、提高生產(chǎn)率和延長設(shè)備壽命。所選傳感頭的型號由生產(chǎn)過程和傳感頭安放位置決定。如安裝在惡劣的環(huán)境中，視線受到灰塵、水霧或蒸汽的阻擋，光纖雙色傳感頭和一體化 比色測溫探頭是最佳選擇。如需要鑄坯邊緣到邊緣的溫度分布圖，可使用行掃描式紅外測溫儀。熱軋的類型以及軋制過程中軋機(jī)的數(shù)量和類型隨所加工的產(chǎn)品的類型而變化。為了消除控制冷卻區(qū)內(nèi)蒸汽和灰塵對測溫的影響，使用比色測溫儀即使在目標(biāo)的能量被阻擋95%的情況下仍可準(zhǔn)確測溫。在熱軋過程中，通常冷卻的鋼板由卷取機(jī)卷成鋼卷，以便運(yùn)輸至冷軋或其它設(shè)備處。為保持層流冷卻區(qū)合理冷卻，在卷取機(jī)處需要準(zhǔn)確測溫。該點(diǎn)的溫度是至關(guān)重要的，因?yàn)槠錄Q定成卷前的鋼材是否被合理的冷卻。否則不合理的冷卻可能改變鋼材的冶金性能以致造成廢品。由于該點(diǎn)溫度較低且鋼材以 75～100 英尺/秒的速度在運(yùn)行，因此就需要一種具有快速響應(yīng)時間的低溫系列的紅外測溫儀。有些軋鋼廠成卷方法是在粗軋之后熱鋼成卷，運(yùn)到工廠的 其它地方。然后熱軋開卷，并送入精軋，經(jīng)冷卻，然后在卷取機(jī)上重新成卷。在熱軋開卷之處，準(zhǔn)確測量及監(jiān)視溫度非常重要，因?yàn)椴僮魅藛T依此正確設(shè)置精軋 機(jī)軋輥的參數(shù)。經(jīng)常在完成精軋冷卻之后進(jìn)行成卷，鋼卷被運(yùn)至本廠另一個廠區(qū)冷軋或運(yùn)至其它工廠。冷軋使鋼材成為更薄而更平整的產(chǎn)品，這時鋼材是在大約94℃軋制或在環(huán)境溫度下完成的。在各精軋機(jī)之間安裝的測溫儀使操作員根據(jù)檢測的溫度變化來對軋機(jī)進(jìn)行調(diào)整。

在有些生產(chǎn)過程中，如高速軋制和振動的細(xì)棒或線材產(chǎn)品的溫度測量是很困難的，高性能紅外雙色測溫儀就可以解決這個問題。當(dāng)目標(biāo)偏離視場或局部受阻擋（灰塵、蒸汽、障礙物等）的情況下，雙測溫儀仍能精確測溫。熱風(fēng)爐為高爐提供高溫穩(wěn)定的熱風(fēng)，為了安全操作，需監(jiān)測熱風(fēng)爐拱頂溫度。目前，我國熱風(fēng)爐拱頂溫度測量大多采用熱電偶。由于熱電偶的使用環(huán)境（高溫，高壓）和結(jié)構(gòu)的 限制，在溫度波動大、振動及安裝方式等諸多因素的影響下，造成熱電偶壽命短、測量準(zhǔn)確度不穩(wěn)定、維護(hù)麻煩等缺點(diǎn)。一種專用于熱風(fēng)爐拱頂溫度測量的紅外測溫保護(hù)裝置可以取代熱電偶測溫方法以避免由此方法所帶來的諸多缺點(diǎn)，用戶使用結(jié)果證明該裝置運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、效果良好。

在電力方面的作用

1.連接器-電連接部位會逐漸放松連接器，由于反復(fù)的加熱(膨脹)和冷卻(收縮)產(chǎn)生熱量、或者表面臟物、炭沉積和腐蝕。非接觸式紅外測溫探頭HE-155K可以迅速確定表明有嚴(yán)重問題的溫升。

2.電動機(jī)-為了保持電動機(jī)的壽命期，檢查供電連接線和電路斷路器(或者保險(xiǎn)絲)溫度是否一致。3.電動機(jī)軸承-檢查發(fā)熱點(diǎn)，在出現(xiàn)的問題導(dǎo)致設(shè)備故障之前定期維修或者更換。4.電動機(jī)線圈絕緣層-通過測量電動機(jī)線圈絕緣層的溫度，延長它的壽命。

5.各相之間的測量-檢查感應(yīng)電動機(jī)、大型計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備的電線和連接器各相之間的溫度是否相同。6.變壓器-空冷器件的繞組可直接用非接觸式紅外測溫探頭HE-155K測量以查驗(yàn)過高的溫度，任何熱點(diǎn)都表明變壓器繞組的損壞。

7.不間斷電源-確定UPS輸出濾波器上連接線的發(fā)熱點(diǎn)。一個溫度低的點(diǎn)表明可能直流濾波線路是開路。8.備用電池-檢查低壓電池以確保連接正確。與電池接頭接觸不良可能會加熱到足以燒毀電池芯棒。9.鎮(zhèn)流器-在鎮(zhèn)流器開始冒煙之前檢查出它的過熱。

在生活中的具體應(yīng)用

1.冰箱中的溫度傳感器。當(dāng)冰箱內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)自動啟動；而當(dāng)溫度低于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)又會自動停止 冰箱溫度的控制是通過溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的。2..汽車中的溫度傳感器。車用傳感器是汽車電子設(shè)備的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著信息收集的任務(wù)。在汽車電噴發(fā)動機(jī)系統(tǒng)、自動空調(diào)系統(tǒng)中，溫度是需測量和控制的重要參數(shù)之一。發(fā)動機(jī)熱狀態(tài)的測量、氣體及液體溫度的測量，都需要溫度傳感器來完成。因而車用溫度傳感器是必不可少的。由于發(fā)動機(jī)工作在高溫(發(fā)動機(jī)表面溫度可達(dá)150℃、排氣歧管可達(dá)650℃)、振動(加速度30g)、沖擊(加速度50g)、潮濕(100%RH，-40℃-120℃)以及蒸汽、鹽霧、腐蝕和油泥污染的惡劣環(huán)境中，因此發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)用傳感器耐惡劣環(huán)境的技術(shù)指標(biāo)要比一般工業(yè)用傳感器高1-2個數(shù)量級，其中最關(guān)鍵的是測量精度和可靠性。否則，由傳感器帶來的測量誤差將最終導(dǎo)致發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)難以正常工作或產(chǎn)生故障。溫度傳感器主要用于檢測發(fā)動機(jī)溫度、吸入氣體溫度、冷卻水溫度、燃油溫度以及催化溫度等。溫度用傳感器有線繞電阻式、熱敏電阻式和熱偶電阻式三種主要類型。三種類型傳感器各有特點(diǎn)，其應(yīng)用場合也略有區(qū)別。線繞電阻式溫度傳感器的精度高，但響應(yīng)特性差；熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性較好，但線性差，適應(yīng)溫度較低；熱偶電阻式溫度傳感器的精度高，測量溫度范圍寬，但需要配合放大器和冷端處理一起使用。已實(shí)用化的產(chǎn)品有非接觸式紅外溫度傳感器(通用型0℃～500℃，精度1%，響應(yīng)時間500ms；高溫型300℃～1600℃，精度0.5%，響應(yīng)時間100ms)等。

3..家用電器中的溫度傳感器。溫度傳感器廣泛應(yīng)用于家用電器(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、暖風(fēng)機(jī)冰箱、冷柜、熱水器、飲水機(jī)、洗碗機(jī)、消毒柜、洗衣機(jī)、烘干機(jī)以及中低溫干燥箱、恒溫箱等場合的溫度測量與控制等)、醫(yī)用/家用體溫計(jì)，便攜式非接觸紅外溫度測溫儀等等許多方面。

紅外溫度傳感器的益處工業(yè)用紅外溫度傳感器的益處

便捷！紅外溫度傳感器可快速提供溫度測量，紅外溫度傳感器為一體化集成式紅外測溫儀，傳感器、光學(xué)系統(tǒng)與電子線路共同集成在金屬殼體內(nèi)。另外由于紅外測溫儀堅(jiān)實(shí)、輕巧，時代瑞資HE-155k易于安裝，金屬殼體上的標(biāo)準(zhǔn)螺紋可與安裝部位快速連接；同時HE-155k還有各型選件（例如吹掃保護(hù)套、90°可調(diào)安裝支架、數(shù)字顯示表等）以滿足各種工況場合要求。

精確!紅外溫度傳感器的另一個先進(jìn)之處是精確，通常精度都是1度以內(nèi)。這種性能在你做預(yù)防性維護(hù)時特別重要，如監(jiān)視惡劣生產(chǎn)條件和將導(dǎo)致設(shè)備損壞或停機(jī)的特別事件時。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的設(shè)備和工廠運(yùn)轉(zhuǎn)365天，停機(jī)等同于減少收入，要防止這樣的損失，通過掃描所有現(xiàn)場電子設(shè)備-斷路器、變壓器、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、總線和配電盤以查找熱點(diǎn)。用紅外測溫儀，你甚至可快速探測操作溫度的微小變化，在其萌芽之時就可將問題解決，減少因設(shè)備故障造成的開支和維修的范圍。

安全!安全是使用紅外溫度傳感器最重要的益處。不同于接觸測溫儀，非接觸測溫是紅外測溫儀的最大的優(yōu)點(diǎn)，使用戶可以方便的測量難以接近或移動的目標(biāo),你可以在儀器允許的范圍內(nèi)讀取目標(biāo)溫度。非接觸溫度測量還可在不安全的或接觸測溫較困難的區(qū)域進(jìn)行，像蒸汽閥門或加熱爐附近，他們不需接觸測溫時一不留神就燒傷手指的風(fēng)險(xiǎn)。高于頭頂25英尺的供/回風(fēng)口溫度的精確測量就象在手邊測量一樣容易。HE-155k紅外測溫儀有激光瞄準(zhǔn)，便于識別目標(biāo)區(qū)域。有了它你的工作變的輕松多了。

出紅外線。紅外溫度傳感器通過紅外探測器將物體輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號后，成像裝置的輸出信號就可以完全一一對應(yīng)地模擬掃描物體表面溫度的空間分布，經(jīng)電子系統(tǒng)處理，傳至顯示屏上，得到與物體表面熱分布相應(yīng)的熱像圖。運(yùn)用這一方法，便能實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離熱狀態(tài)圖像成像和測溫并進(jìn)行分析判斷。