温度传感器的选用
本部分主要讲述温度传感器选用时 需要注意的主要问题,以及温度传感器的 种类。
温度传感器选用时需考虑的主要问题
（1） 被测对象的温度是否需记录、报警和自动控 制，是否需要远距离测量和传送。
（2） 测温范围的大小和精度要求。 （3） 测温元件大小是否适当。 （4） 在被测对象温度随时间变化的场合，测温元
现的温度检测电路，该电 路非常简单，且易于实现， 并且适用于几乎所有类型 的单片机。其电路如右图
图中：
P1.0、P1.1和P1.2是单片机的3个I／O脚； RK为100k的精密电阻； RT为100K－精度为1％的热敏电阻；
所示：
R1为100Ω的普通电阻； C1为0.1μ的瓷介电容。
集成模拟温度传感器
温度传感器种类很多，通过正确地选择软件 和硬件，一定可以找到适合自己应用的传感 器。
利用单片机实现极简单的测温电路
单片机在电子产品中的应

用已经越来越广泛，在很
多的电子产品中也用到了
温度检测和温度控制，但
那些温度检测与控制电路
通常较复杂，成本也高，
本文提供了一种低成本的
利用单片机多余I／O口实
件的滞后能否适应测温要求。 （5） 被测对象的环境条件对测温元件是否有损害。 （6） 价格如保，使用是否方便。
热敏电阻器
许多热敏电阻具有负温度系数(NTC)，也就是说温度下 降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中， 热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高， 但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。
2、LM135/235/335温度传感器
LM135/235/335系列是美国国家半导体公司（NS）生产 的一种高精度易校正的集成温度传感器，工作特性类似 于齐纳稳压管。该系列器件灵敏度为10mV/K，具有小于 1Ω的动态阻抗，工作电流范围从400μA到5mA，精度为 1℃，LM135的温度范围为-55℃~+150℃，LM235的温 度范围为-40℃~+125℃，LM335为-40℃~+100℃。封装 形式有TO-46、TO-92、SO-8。该系列器件广泛应用于 温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。
固态热传感器
最简单的半导体温度传感器就是一个PN结， 例如二极管或晶体管基极-发射极之间的PN 结。如果一个恒定电流流过正向偏置的硅PN 结，正向压降在温度每变化1℃时会降低 1.8mV。很多IC利用半导体的这一特性来测 量温度，包括美信的MAX1617、国半的 LM335和LM74等等。半导体传感器的接口形 式多样，从电压输出到串行SPI/微线接口都 可以。
由于两种不同类型的金属结合在一起会产生电位 差，所以热电偶与测量系统的连接也会产生电压 。一般把连接点放在隔热块上以减小这一影响， 使两个节点处以同一温度下，从而降低误差。有 时候也会测量隔热块的温度，以补偿温度的影响。
测量热电偶电压要求的增益一般为100到300，而 热电偶撷取的噪声也会放大同样的倍数。通常采 用测量放大器来放大信号，因为它可以除去热电 偶连线里的共模噪声。市场上还可以买到热电偶 信号调节器，如模拟器件公司的AD594/595，可 用来简化硬件接口。
1、AD590温度传感器
AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器， 供电电压范围为3~30V，输出电流223μA（-50℃） ~423μA（+150℃），灵敏度为1μA/℃。当在电路中串 接采样电阻R时，R两端的电压可作为喻出电压。注意R 的阻值不能取得太大，以保证AD590两端电压不低于3V。 AD590输出电流信号传输距离可达到1km以上。作为一 种高阻电流源，最高可达20MΩ，所以它不必考虑选择开 关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差。 适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。
电阻温度探测器(RTD)实际上是一根特殊的导线，它 的电阻随温度变化而变化，通常RTD材料包括铜、铂、镍 及镍/铁合金。RTD元件可以是一根导线，也可以是一层 薄膜，采用电镀或溅射的方法涂敷在陶瓷类材料基底上。
RTD的电阻值以0℃阻值作为标称值。0℃ 100Ω 铂RTD电 阻在1℃时它的阻值通常为100.39Ω ，50℃时为119.4Ω ， 图4是RTD电阻/温度曲线与热敏电阻的电阻/温度曲线的比 较。RTD的误差要比热敏电阻小，对于铂来说，误差一般在 0.01%，镍一般为0.5%。除误差和电阻较小以外，RTD与热 敏电阻的接口电路基本相同。
热敏电阻一般有一个误差范围，用来规定样品之间的一 致性。根据使用的材料不同，误差值通常在1%至10%之间。 有些热敏电阻设计应用时可以互换，用于不能进行现场 调节的场合，例如一台仪器，用户或现场工程师只能更 换热敏电阻而无法进行校准，这种热敏电阻比普通的精
度要高很多，也要贵得多。
电阻温度探测器和热电偶温度传感器
图1是热敏电阻的温度曲线，可以看到电阻/温度曲线是非 线性的。虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量，但有些热敏 电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温 度下的阻值，可以用这个曲线来估计，也可以直接计算出电阻 值，计算公式如下：
这里T指开氏绝对温度，A、B、C、D是常数，根据热敏 电阻的特性而各有不同，这些参数由热敏电阻的制造商提供 。
数字温度传感器
1、MAX6575/76/77 数字温度传感器 MAX6575/76/77系列SOT-23封装的温度传感器可通过单
线和微处理器进行温度数据的传送，提供三种灵活的输出 方式--频率、周期或定时，并具备±0.8℃的典型精度， 一条线最多允许挂接8个传感器，150μA典型电源电流和 2.7V到5.5V的宽电源电压范围及-45℃到+125℃的温度范 围。它输出的方波信号具有正比于绝对温度的周期，采用 6脚SOT-23封装，仅占很小的板面。该器件通过一条I/O 与微处理器相连，利用微处理器内部的计数器测出周期后 就可计算出温度。
热电偶
热电偶由两种不同金属结合而成，它受热时会产 生微小的电压，电压大小取决于组成热电偶的两 种金属材料，铁-康铜(J型)、铜-康铜(T型)和铬铝(K型)热电偶是最常用的三种。
热电偶产生的电压很小，通常只有几毫伏。K型 热电偶温度每变化1℃时电压变化只有大约40μV， 因此测量系统要能测出4μV的电压变化测量精度 才可以达到0.1℃。