IC類溫度傳感器的簡化設(shè)計

溫度傳感器現(xiàn)在已發(fā)生了很大變化,迄今為止，市場上提供的所有溫度傳感器都不具有模/數(shù)輸出功能。熱敏電阻、RTDs和熱電偶的使用都伴隨著一個模擬轉(zhuǎn)換裝置的使用或硅溫度傳感器。不幸的是，在重要應用中，這些模擬輸出裝置都要求一個比較器，一塊ADC，或者一個放大器，以將它們的模擬信號轉(zhuǎn)換成有用的信號。

因而，當集成能力達到較高的水平時，具有數(shù)字界面的溫度傳感器就可出現(xiàn)了。目前所售的Ics溫度傳感器品種繁多，從處理越限溫度信號的簡單裝置到遠程溫度的遙控和測量，并可進行溫度的科編程設(shè)置。目前的選擇并不是僅對模擬輸出或數(shù)字輸出傳感器兩種功能的挑選，對傳感器的型號還有更廣的選擇，所用這些選擇都應與你的系統(tǒng)匹配為準則。

溫度傳感器的種類

現(xiàn)在將四種溫度傳感器在圖1中表示出來。理想的模擬傳感器提供一種輸出電壓，該電壓對溫度具有極佳的線性功能。傳感器B為數(shù)字I/O型，放大成1和0溫度數(shù)字信號可以通過一個串行總線到微處理器。沿著同樣的總線，數(shù)據(jù)也可從微處理器傳送到溫度傳感器，通常設(shè)置數(shù)字溫度輸出報警。當溫度達到限值時，報警中斷信號就傳到微控制器。這種類型傳感器可用于風扇控制。

“模擬脈沖”傳感器(C)可具有各種形式的數(shù)字輸出。電壓VVOUT與溫度的曲線是由IC決定的，當出現(xiàn)一個特別的越限溫度時，其數(shù)字輸出發(fā)生變化。在這種情況下，“脈沖”加到模擬溫度傳感器，而不需要比較器和參考電壓。當器件被選通后，其它類型的“脈沖”部件會以延遲時間的形式傳輸溫度數(shù)據(jù)，也可能用頻率形式或方波形式(將在后面討論)。

系統(tǒng)監(jiān)控型(D)是四種中最復雜的類型。可與數(shù)字I/O口配合使用，這類裝置一般用來檢測系統(tǒng)電壓，當電壓升高或降低到某一I/O設(shè)定值時，提供一個報警信號。

風扇檢測的與/或控制有時就采用這種類型的IC。有些情況下，這種裝置用來確定風扇是否正常工作。更復雜的型號可用于控制風扇的一個和多個溫度測量點。系統(tǒng)監(jiān)測傳感器在此處并不討論，因為它涉及到給出溫度傳感器可用的復雜函數(shù)模型。

模擬輸出溫度傳感器

熱敏電阻和硅溫度傳感器都被廣泛地用做模擬輸出溫度傳感器。圖2清楚地表明電壓和溫度之間的線性關(guān)系，硅溫度傳感器的線性比熱敏電阻的要好得多。然而，在狹窄的溫度范圍內(nèi)，熱敏電阻也能提供合理的線性和好的靈敏度。很多早期被熱敏電阻構(gòu)建的電路，現(xiàn)在已過時，目前已用硅溫度傳感器所替代。

硅溫度傳感器可采用不同的刻度輸出形式，例如，在輸出轉(zhuǎn)換上它可以用K、0C和0F表示。

在大部分應用中，這些裝置的輸出被饋入到比較器或A/D轉(zhuǎn)換器用來把溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式，盡管這是裝置的額外需要，但是熱敏電阻和硅溫度傳感器由于其價格低廉而能連續(xù)多年應用。