[课件]智能传感器PPT
•数据存储和记忆功能;
•双向通信功能。(能通过RS-232,RS-485,USB,I2C等
标准总线接口,直接与微机通信。)
智能传感器原理框图
被 测 信 号
传 感 器
信 号 调 理 电 路
微 处 理 器
输 出 接 口
数 字 量 输 出
智能传感器的特点
•高精度;(例如:测压±0.05%, 测温±0.1℃)
测温范围:-55℃ ~ +125℃ 分辨力:0.0625℃ 测温误差:-40℃ ~ +80℃ ≤ ±3℃ -55℃ ~ +125℃ ≤ ±4℃ 温度/数据转换时间:~ 133ms I2C总线串行时钟频率范围:0~400kHz。利用I2C总线地址 选择端,可选择4片MAX6626。 当被测温度超过上限时,报警输出端被激活。 电源电压范围:+3.0V~+5.5V,静态工作电流:~1mA
3、智能温度传感器(数字温度传感器): 内部包含温度传感器、A/D、信号处理器、存储器 (或寄存器)和接口电路。能输出温度数据及相关的 控制量,适配各种微控制器(MCU)。它是在硬件的 基础上通过软件来实现测试功能的。 4、通用智能温度控制器 在3的基础上发展而成,适配各种微控制器构成智能 化温控系统;可脱离微控制器单独工作,自行构成一个 温控仪,可连续转换也可单次转换。 5、微机散热保护专用的智能温度控制器 专为微机散热保护而设计,可通过散热风扇来控制PC 机中CPU的温度。
监控。
SMBus串行接口能与I2C总线兼容。总线上最 多可接9片MAX6654。
MAX6654的典型应用电路
带实时日历时钟(RTC)的多功能智能温度传感器
DS1629是将智能温度传感器,实时日历时钟
(RTC)和32字节的SRAM集成在一片CMOS大 规模集成电路中,构成功能独特的智能温度传感 器。 能输出9位测温数据,测温范围:-55℃ ~ +125℃
•网络传感器;(包含数字传感器、网络接口
和处理单元的新一代智能传感器)
•可靠性与安全性设计
二、单片智能温度传感器的原理及应用
温度传感器的发展方向: 单片集成化 产品分类: 1、模拟集成温度传感器: 将温度传感器集成在一个芯片上,可完成温度测量及模拟 信号输出功能的专用IC。 (典型产品:AD590、AD592、TMP17、LM135等) 2、模拟集成温度控制器: 包括温控开关、可编程温度控制器 (典型产品:LM56、AD22105、MAX6509等) 智能化 网络化 单片系统化
智能温度传感器的应用领域
温度测量 •数字温度计 •温度变送器 •温度巡回检测仪 •智能化温度检测系统 •网络化测温系统 特殊应用 温度控制 •智能化温度测控系统 •工业过程控制 •现场可编程温度控制系统 •环境温度监测及报警系统 •中央空调、大型冷库及恒温装置 •风扇温控电路 •微处理器及微机系统的过热保护装置 •现代办公设备 •电信设备、服务器中的温度测控系统 •电池充电器的过热保护电路 •家用电器
•智能微尘(Smart Micro Dust)传感器;
(具有电脑功能的超微型传感器)
•总线技术的标准化与规范化;
(目前采用的总线:1-wire, I2C, SMBus, SPI, Micro Wire, USB总线。智能传感器作为从机, 可通过专用总线接口与主机进行通信) •虚拟传感器;(基于软件开发而成的智能传感器)
分辨力:0. 25℃,精度: ±2℃
带I2C总线接口,具有超温指示器。
由AD7417构成5通道温度测控系统电路图
模拟通道输入端
三、集成温度补偿器的原理及应用
热电偶冷端温度补偿的方法:
•宽量程;(测量范围宽,并具有很强的过载能力)
•多功能;(能进行多参数、多功能测量) •自适应能力强;
•高可靠性;
•高性价比;
•超小型化、微型化;
•微功耗;(有些可用叠层电池甚至纽扣电池供电) •高信噪比。
智能传感器的发展趋势
•采用新技术提高智能化程度;
•单片传感器系统;(将一个可灵活应用的系统集成在一个芯片中)
单片智能传感器(传感器与微处理器集成在一个芯片上) 带微处理器 传感器能够配微处理器
智能传感器的功能
•自动调零、自校准、自标定功能;
•逻辑判断和信息处理功能;(预处理、线性化、补偿) •自诊断功能;(通过自检软件诊断出故障的原因和位置) •组态功能,使用灵活;(可设置多种模块化的硬件和软件,
通过指令组态,完成不同的测量功能)
智能传感器
一、单片集成化智能传感器
传感器(Sensor/Transducer)的定义(GB7665——87) 能够感受规定的被测量并按照一定规律 转换成可用输出信号的器件或装置。 智能传感器(Intelligent Sensor/Smart Sensor)的定义: 带微处理器、兼有信息检测和信息处理功能的传感器。
•热电偶冷端温度补偿 •测量温差 •测量平均温度 •测量温度场 •液晶显示器表面温度监测
基于I2C总线的MAX6626型智能温度传感器
MAX6626将温度传感器、12位A/D转换器、可编程温 度越限报警器和I2C总线串行接口集成在同一个芯片中, 适用于温度控制系统、温度报警装置及散热风扇控制器。 MAX6626的性能特点:
分辨力:0. 5℃,温度/数据转换时间:0.4s
带二线串行接口(漏极开路的I/O线),便于与微处 理器通信。
由DS1629构成的温度检测系统电路
AD7417型5通道精密智能温度传感器
能同时对4路远程温度和1路本地温度进行精确
测量和控制。片内有本地温度转换器、多路转换 器和10位逐次逼近式A/D转换器。 转换时间极快:本地30μs ,远程15 μs 测温范围:-55℃ ~ +125℃
MAX6626的内部电路框图
温度报警输出端
(6引脚SOT23小型化封装)
MAX6626的典型应用
(可接执行机构)
(串行数据总线)
(串行时钟端)
基于SMBus的MAX6654型智能温度传感器
MAX6654是双通道Байду номын сангаас能温度传感器,能同时
测量远程温度和本地温度(即芯片的环境温度)。 它采用SMBus总线接口,有多种工作模式可供选 择,并具有可编程的欠温/超温报警输出功能。可 对PC机、笔记本电脑和服务器中CPU的温度进行