非接触式温度传感器非接触式温度传感器即热探测器，热探测器（有时也放在红外光电式传感器中介绍）是在吸收红外辐射能后温度升高，引起某种物理性质的变化，这种变化与吸收的红外辐射能成一定关系。

常用的物理现象有温差热电现象、金属或半导体电阻阻值变化现象、热释电现象、气体压强变化现象、金属热膨胀现象和液体薄膜蒸发现象等。

热释电型红外探测器是根据热释电效应制成的，即电石、水晶、酒石碳酸钠、钛酸钡等晶体受热产生温度变化时，其原子排列发生变化，晶体自然极化，在其两表面产生电荷的现象称为热释电效应。

热释电效应当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，这种由于热变化产生的电极化现象，被称为热释电效应。

通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能表现出来。

当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对移位，自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正比于极化程度，图1表示了热释电效应形成的原理。

热释电材料是一种具有自发极化的电介质,它的自发极化强度随温度变化,可用热释电系数p来描述,p=dP/dT（P为极化强度，T为温度）。

在恒定温度下，材料的自发极化被体内的电荷和表面吸附电荷所中和。

如果把热释电材料做成表面垂直于极化方向的平行薄片，当红外辐射入射到薄片表面时，薄片因吸收辐射而发生温度变化，引起极化强度的变化。

而中和电荷由于材料的电阻率高跟不上这一变化，其结果是薄片的两表面之间出现瞬态电压。

若有外电阻跨接在两表面之间，电荷就通过外电路释放出来。

电流的大小除与热释电系数成正比外，还与薄片的温度变化率成正比，可用来测量入射辐射的强弱。

1、热释电型红外传感器（PIR传感器）PIR传感器（即热释电人体红外传感器）是通过菲涅耳透镜和红外热释电红外敏感元件来检测附近的热释红外信号的变化，检测周围远达6米的热释红外物体的移动（例如人体），价格低廉易于使用。

菲涅耳透镜折射式和反射式两种形式，其作用一是聚焦作用，将热释的红外信号折射（反射）在PIR上；二是将检测区内分为若干个明区和暗区，使进入检测区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化电信号。

2、DM-S28040红外温度传感器模块DM-S28040及MLX90614模块中采用的感温元件MLX90614（右图）是一款无接触式的红外线温度感应芯片，整个模块是一个智能非接触式温度传感器，它拥有90 °的视场以及一个方便连接到微控制器串行接口。

通过MLX90614传感器的圆锥形的探测器可进行非接触式温度测量，该传感器是由一个专用集成电路和红外线温度电探测器组成的。

集成温度传感器集成温度传感器是利用晶体管PN结的伏安特性与温度的关系制成的一种固态传感器。

它是把PN结及其辅助电路集成在同一个芯片上，完成温度测量及信号输出功能的专用IC，突出优点是有理想的线性输出，体积小。

由于PN结受耐热性能和特性范围的限制，集成温度传感器只能用来测150℃以下的温度。

集成温度传感器可分为模拟式、逻辑输出和数字式三大类。

其中模拟式又分为电压型和电流型两种。

1、AD590(输出电流信号)AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源。

是利用PN结构正向电流与温度变化呈线性关系制成的电流输出型两端温度传感器（热敏器件）。

即采用的是硅半导体工艺。

随着PC 机和工业自动化的发展，集成温度传感器得到了广泛的应用，几乎渗透了所有的电子系统。

例如手提电话一般用一个或多个温度传感器监视电磁组。

笔记本电脑可能会用更多个温度传感器检测CPU电池交流适配器和PCMCIA卡的温度。

AD590在使用时不需要线性化或冷端补偿，提供更好的噪声特性，可以与数字系统直接连接等。

AD590的主要特性(1) 流过器件的电流(μA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文) 度数： Ir/T=1式中，Ir—流过器件(AD590) 的电流，单位为μA；T—热力学温度，单位为K；(2) AD590的测温范围为- 55℃~+150℃；(3) AD590的电源电压范围为4～30 V，可以承受44V正向电压和20 V反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏；(4) 输出电阻为710 mΩ；(5) 精度高，AD590在- 55℃～+150℃范围内，非线性误差仅为±0.3℃。

AD590的引脚使用 AD590的引脚共有3个，其中只用了两个引脚(即+ -) ，第三个脚可以不用，是接外壳做屏蔽用的。

测量温度时把整个器件放到需要测温度的地方。

AD590的基本使用方法：其输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。

AD590的内部电路图集成温度传感器内部除了PN节之外，还有恒流源、放大器等集成电路。

PN节一般是由三极管集电极与基极短接而得到，输出电流I与它所处的热力学温度T成线性关系，从而实现了温度至电流强度的线性转换。

图中晶体管制作在一个半导体单面基片上，因此它们的特性、损耗和发射极面积能够相互匹配。

该电路可看作由两个镜像电流源（Q1和Q9、Q4和Q11）构成。

镜像电流源减小输入电压变化的影响。

应用电路：(模拟量输出温度计)AD590的输出电流I=(273+T)μA(T为摄氏温度),因此测量的电压V为(273+T)μA ×10K=(2.73+T/100)V。

为了将电压量测出来又需使输出电流I不分流出来,使用电压跟随器。

由于一般电源供应较多零件之后,电源是带噪声的,因此我们使用齐纳二极管作为稳压零件,再利用可变电阻分压,其输出电压V1需调整至2.73V。

接下来使用差动放大器其输出Vo为 (100K/10K)×(V2-V1)=T/10V。

如果现在为摄氏28度,输出电压为2.8V。

AD590温度传感器使用原理图AD590数字温度计（自行完成）如P28 利用AD590温度传感器完成温度的测量，把转换的温度值的模拟量送入ADC0809的其中一个通道进行A/D转换，将转换的结果进行温度值变换之后进行监控。

2、LM35（输出电压信号）从使用角度来说，热电偶常用于高温测量，铂电阻用于中温测量（摄氏800度左右），而热敏电阻和半导体温度传感器适合于200度以下的温度测量， LM35就是一款半导体温度传感器。

LM35是NS公司（美国国家半导体公司）生产的集成电路温度传感器系列产品之一，它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。

因而，从使用角度来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处，LM35无需外部校准或微调，可以提供±1/4℃的常用的室温精度。

LM35系列是精密集成电路温度传感器，它们的输出电压与摄氏温度线性成比例，因而，LM35比按绝对温标校准的线性温度传感器优越的多，LM35系列传感器生产制作时候已经经过校准，输出电压与摄氏度一一对应，使用极为方便。

灵敏度为10.0m/℃，精度在0.4℃～0.8℃（-55℃~150℃温度范围内），重复性好，输出底阻抗，线性输出和内部精度校准使其与读出或控制电路接口简单和方便，可单电源和正负电源工作。

LM35的工作指标：•工作电压：直流4～30V；•工作电流：小于133μA•输出电压：+6V～-1.0V•输出阻抗：1mA负载时0.1Ω；•精度：0.5℃精度（在+25℃时）；•漏泄电流：小于60μA；•比例因数：线性+10.0mV/℃；•非线性值：±1/4℃；•校准方式：直接用摄氏温度校准；•封装：密封TO-46晶体管封装或塑料TO-92晶体管封装；•使用温度范围：-55～+150℃额定范围。

引脚介绍：1 正电源Vcc；②输出；③输出地/电源地。

LM35输出模拟电压信号, 计算公式为：内部原理图如下V15和V16是感温元件，这两个三极管的物理结构有着特定的要求，V15的发射结面积是V16发射结面积的10倍。

它们的集电极负载电阻完全一致。

如果流过这两个电阻的电流不同，V15和V16的集电极电压也不同，通过V1—V8组成的差分放大器放大，VV1的内阻也变化，那么流过Rs的电流也会变化，V+和V-之间的电压亦会改变，这个电压的变化量也就是随温度而变化的。

特性-55～+150℃额定范围适用于遥控设备工作电压在4v到30v之间功耗底小于60uA在静止空气中，自热效应底，小于0.08℃自热低阻抗输出等温度传感器LM35把温度转换成模拟电压信号，经ADC0804进行模数转换后单片机获得表示温度的数字信号并交由七段数码管显示。

按钮开关S1用于设定温度门限，当被测温度低于设定时，P3.5将输出高电平启动外设（如压缩机）。

3、数字温度传感器DS18B20介绍DS18B20是数字温度传感器，（输出数字序列）型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。

主要根据应用场合的不同而改变其外观。

封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。

耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

DS18B20的主要特性 1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电 2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯 3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温 4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内 5）温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃ 6）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温 7）在9位分辨率时最多在 93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快 8）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力 9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

DS18B20的外形和内部结构DS18B20的外形及管脚排列如图1:图1DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端； (2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。