传感器信号处理与接的口4.pptVIP

第三章 温度传感器接口技术 ; （2）半导体热电阻（热敏电阻） ; 电阻值随温度变换而显著变化的一种半导体温度传感器。按其阻值随温度变化的特性可分为： 1）负温度系数（NTC）热敏电阻； 2）正温度系数（PTC）热敏电阻； 3）临界温度系数（CTC）热敏电阻。; 2. 金属热电阻温度传感器接口电路设计 基本构成：1. 激励电路；2. 放大电路；3. 滤波电路。 （1）基本测温电路 恒压激励 恒流激励 ;2V;;（2） 三线式 在电阻体的一端连接两根引出线，另一端连接一根引出线，此种引出线形式称为三线制。当热电阻和电桥配合使用时，这种引出线方式可以较好地消除引出线电阻的影响，提高测量精度。所以工业热电组多半采用这种方法。 a）;（b）;;; 3. 热电阻温度传感器接口电路设计 4. 标定 分度表;3.2. 热电偶温度传感器 1. 基本原理 热电偶是目前应用广泛、发展比较完善的温度传感器，它在很多方面都具备了一种理想温度传感器的条件。 特点：灵敏度高、测温范围宽（-271℃~ 2800℃）；重复性好、性能稳定、抗老化性能好、准确可靠；结构简单、使用方便、反应速度快；。; 2. 分类 按热电偶材料分类：有廉金属、贵金属、难熔金属和非金属四大类。 按用途和结构分类 热电偶按照用途和结构分为普通工业用和专用两类。;;;;3. 接口电路设计 灵敏度为数十微伏/℃。注意电容器漏电流的影响。;; 冷端补偿 软件处理法 ;;;3.3 pn结温度传感器 二极管、晶体管的各种特性与温度有很大关系，利用这种关系，可以制成温度传感器。 1. 温敏二极管 ; 考虑到温敏管的自热效应，工作电流不宜太大，通常选择入在10~100μA。 串联恒压方式，比恒流源电路测量精度高。 2. 温敏晶体管;3.3 集成温度传感器 分类：电流型、电压型和频率型 电压型的灵敏度一般为10mV/K。μPC616A的测量范围是-40～+125℃，而μPC616C测量范围是-25～+85℃。具有10mV/K的温度系数，而且输出电压V0=(10mV／K)×T，T为绝对温度。;1.1模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是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。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。 ; 电流型的灵敏度为1μA/K。AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。测温范围为-55℃～+150℃。灵敏度为1μA/K. ;1.2模拟集成温度控制器模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。 ;3 智能温度传感器智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(cpu)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。;;3.4 使用集成温度传感器的温度控制系统;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty