在个人电子科技类产品、工业或医疗应用的设计中，工程师必须应对同样的挑战，即如何提升性能、增加功能并缩小尺寸。除了这些考虑因素外，他们还必须仔细监测温度以确保安全并保护系统和消费的人免受伤害。

  众多行业的另一个共同趋势是需要处理来自更多传感器的更多数据，进一步说明了温度测量的重要性：不仅要测量系统或环境条件，还要补偿其他温度敏感元件，从而确保传感器和系统的精度。另外一个好处在于，有了精确的温度监测，无需再对系统来进行过度设计来补偿不准确的温度测量，从而能够提高系统性能并降低成本。

  温度监测：温度传感器提供有价值的数据来持续跟踪温度条件，并为控制管理系统提供反馈。此监测可以是系统温度监测或环境和温度监测。在一些应用中，我们大家可以看到设计挑战的特点是需要在控制回路中同时实现这两种监测。这些监测包括系统温度监测、环境和温度监测以及身体或流体温度监测。

  温度保护：在多种应用中，一旦系统超过或低于功能温度阈值，便需要采取一定的措施。温度传感器在检测到事先定义的条件时提供输出警报以防止系统损坏。在不影响系统可靠性的情况下提升处理器吞吐量是可行的。系统经常过早启动安全热关断，结果造成高达5°C甚至10°C的性能损失。当系统超过或低于功能温度阈值时，工程师可以自主启动实时保护措施。

  温度补偿：温度传感器能在正常工作期间随气温变化最大限度提高系统性能。监测和校正其他关键组件在发热和冷却时的温漂可降低系统故障的风险。

  本系列文章将提供一些TI应用简介，由此说明使用不相同温度传感技术的各种应用的设计需要注意的几点。首先介绍主要的温度挑战，然后重点说明各种应用的设计需要注意的几点，评估温度精度和应用尺寸之间的权衡，同时讨论传感器放置方法。

  在嵌入式系统中，总是需要更高的性能、更多的功能和更小的外观尺寸。鉴于这种需求，设计人员一定监测整体温度以确保安全并保护系统。在应用中集成更多传感器逐步推动了对温度测量的需求，不仅要测量系统条件或环境条件，还要补偿温度敏感元件并保持整体系统精度。

  •精度。传感器精度表示温度与真实值的接近程度。在确定精度时，一定要考虑所有因素，包括采集电路以及整个工作时候的温度范围内的线性度。

  •尺寸。传感器的尺寸会对设计产生一定的影响，而分析整个电路有助于实现更优化的设计。传感器尺寸还决定了热响应时间，这对于体温监测等应用非常重要。

  •传感器放置。传感器的封装和放置会影响响应时间和传导路径；这两个因素都对高效温度设计至关重要。

  工业中常见的温度传感器技术包括集成电路 (IC) 传感器、热敏电阻、RTD和热电偶。下表比较了在为设计挑战评选适合的技术时参考的主要特性。

  IC温度传感器取决于硅带隙的预测温度依赖性。如下图和公式所示，精密电流为内部正向偏置P-N结提供电源，由此产生对应于器件温度的基极-发射极电压变化 (ΔVBE)。

  鉴于硅的可预测行为，IC可在宽泛的温度范围内提供高线°C）。这些传感器能集成系统功能，例如模数转换器 (ADC) 或比较器，最终能够更好的降低系统复杂性并减小整体占用空间。这些传感器一般会用表面贴装和穿孔封装技术。

  热敏电阻是无源组件，其电阻很大程度上取决于温度。热敏电阻分为两类：正温度系数 (PTC) 和负温度系数 (NTC)。

  虽然热敏电阻针对板载和非板载温度传感方式提供了多种封装选择，但与IC传感器相比，其实现方案常常要更多的系统组件。硅基PTC热敏电阻具有线性特征，而NTC热敏电阻具有非线性特征，通常会增加校准成本和软件开销。

  上图显示了典型的热敏电阻实现方案。通常很难确定热敏电阻的真实系统精度。NTC系统误差的影响因素包括NTC容差、偏置电阻器（易受温漂影响）、ADC（可能会引起量化误差）、NTC固有的线性化误差以及基准电压。

  RTD是由铂、镍或铜等纯净材质制成的温度传感器，具有高度可预测的电阻/温度关系。

  铂RTD可在高达600°C的宽泛温度范围内提供高精度和高线性度。如上图所示，一个采用模拟传感器的实现方案中包括复杂的电路和设计挑战。最终，为实现精确的系统，有必要进行复杂的误差分析，是因为产生影响的组件数量较多，而这也会影响系统的整体尺寸。RTD还需要在制造期间进行校准，而后每年进行现场校准。

  RTD 系统误差的影响因素包括RTD容差、自发热、ADC量化误差和基准电压。

  热电偶由两个不同的电导体组成，这两个电导体在不同的温度下形成电结。由于热电塞贝克效应，热电偶产生与温度相关的电压。该电压转换为热端和冷端之间的温差。

  必须知道冷端的温度才可以获得热端温度。由于有两个系统具有相互影响的单独容差和能力，这里的精度将受到限制。上图显示了一个典型的CJC实现方案，其中采用热电偶和外部传感器来测定热端温度。

  热电偶不需要外部激励，因此不可能会受到自发热问题的影响。它们还支持极端温度 (>

  2,000°C)。

  虽然热电偶坚固耐用且价格低，但它们却需要额外的温度传感器来支持CJC。热电偶往往具有非线性特征，并且对于热电偶与电路板连接处的寄生结非常敏感。对热电偶进行数字化容易受到先前讨论的 ADC 误差的影响。

  如果您要进行可靠的温度测量，就需要为您的应用选择正确的温度传感器。热电偶、热敏电阻、铂电阻(RTD)和温度IC是测试中最常用的温度传感器。 热电偶 热电偶是温度测量中最常用的传感器。其主要好处是宽温度范围和适应任何大气环境，而且结实、价低，无需供电，尤其最便宜。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成，如图1所示。当热电偶一端受热时，热电偶电路中就有电势差。可用测量的电势差来计算温度。 不过，电压和温度间是如图2所示的非线性关系，气温变化时电压变化很小。例如J型热偶在0℃时产生的电压为50mV，每1℃的气温变化只产生5mV量级的电压变化。您需要用精密的测量设备来测量如此小的电压。此外，热偶也是最不灵

  器 /

  随着经济水平的慢慢地提高、健康意识的整体增强、生活方式的全面改进以及人口老龄化的不断加速，人们对健康产品和服务的需求急剧增长。当前，美国、法国和德国的健康消费支出占GDP比重均超过10%，英国、日本、澳大利亚在10%左右。与发达国家相比，我国健康产业规模仍然较小，占GDP比重不足5%，健康需求正由“温饱型”向“小康型”加速转变，生命健康日益扩大需求带来对生物医疗设施产业的新需求。 超声疼痛治疗仪是将祖国医学的经典理论、疗法与现代科技完美结合，研发基于中药冷敷模式的超声疼痛治疗仪。这是一种革命性的具有中强度超声聚焦疼痛治疗，同时联合冷敷镇痛以及药物导入治疗方式的新型生物医疗设施，是将超声、热疗、药物、穴位治疗、按摩等作用于一体，通

  器在超声波治疗仪中的应用 /

  温度传感器在车内温度控制和引擎监控等汽车应用中发挥着及其重要的作用。设计时慎重考虑传感器选型则可以在不增加成本的情况下利用新技术来提高性能。 对于许多应用而言，存在着比传统热敏电阻更先进的技术，而传统技术往往只是因为先前设计中一直采用而被频繁使用。 使用硅技术制造温度传感器是实现最佳可靠性的方法之一，因为这种传感器的行为与硅本身一样稳定。例如，基于硅的传感器在长达50年的时间内漂移量甚微。精确的半导体制造技术使传感器具备高度的可再生产性。 硅的另一大优点是，传感器能够充分的利用集成电路的封装和大批量制造原理。这对当今汽车应用特别的重要，因为小型化和封装慢慢的变成了其主导趋势。 硅温度传感器还具有正温度系数，其电阻随温度上升而增大，从而能

  pt100温度传感器原理 PT100 是一个温度传感器,是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至 650℃ 的范围. 电阻式温度检测器(RTD,Resistance Temperature Detector)是一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。大部分电阻式温度检测器是以金属作成的,其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定－耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。 PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数

  器原理 /

  /*--------------------------------------------------------------------------------------------------- 功能：实现对DS18B20的读取 原理：单总线协议 注意：单总线协议对延时要求比较严格，此程序中采用的是11.0592M的晶振，若使用其他的晶振请跟据DS18B20的资料修改延时参数 版本：1.4b 最后修改时间：2004年11月8号 开发人：鞠春阳 版权：哈尔滨众邦龙开发有限公司 单片机坐标网：

  DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要是依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，使用起来更便捷，封装形式多样，适用于各种狭窄拥挤的空间设备数字测温和控制领域。 技术性能描述 1. 独特的单线在与微处理器连接时仅需要一条口线就可以实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 2. 测温范围 －55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。 3. 支持

  器驱动（DS18B20） /

  中心议题： 蓝牙技术简介 无线温度传感器硬件结构 蓝牙技术在无线温度传感器中的应用 解决方案： 蓝牙程序设计 无线温度传感器低功耗设计 在各种生产现场都需要温度传感器实现温度的检测中，温度是一种最常用的控制参数。但在一些危险的场合或物体移动的情况下，有线的温度传感器不仅布线复杂而且易引起线缆脱落影响数据的可靠性。近年来，蓝牙技术作为一种较成熟的短距离无线通信技术，将它和单片机技术相融合设计无线温度传感器，可以方便、实时、可靠地将采集到的温度数据传输给控制终端，保证了生产的顺利进行。 而且，经过功能扩展建立的无线传感器网络，能适应更为复杂的测量现场。 1. 蓝牙技术简介 蓝牙技术是一种无线的数据与

  中的应用 /

  使用温度传感器为 PT100,这是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至 650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至 500℃ 范围. 整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分. 前置放大部分原理图如下: 工作原理: 传感器的接入格外的简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式. 按照 PT100 的参数,其在 0℃ 到 500℃ 的区间内,电阻值为 10

  器PT100的应用 /

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