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IC 溫度傳感器的實(shí)際檢測是采用一個(gè)簡單的晶體管p-n 結(jié),通過測量其基極-發(fā) 射極結(jié)電壓 (VBE)檢測溫度變化。 p-n 結(jié)兩端的電壓具有大約2 mV/的固有溫度 依賴關(guān)系 (見圖1)。
1.2.2 溫度傳感器設(shè)計(jì)方案論證 利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。 這些呈現(xiàn)規(guī)律性 變化的物理性質(zhì)主要有體。 溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分,品種繁多。 按測量方 式可分為接觸式和非接觸式兩大類,按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶 兩類。
在 20 世紀(jì) 90 年代中期最 早推出的智能溫度傳感器,采用的是8 轉(zhuǎn)換器,其測溫精度較低,分辨力只能達(dá)到1C。 國外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能溫度傳感器,所用的是9~12 換器,分辨力一般可達(dá)0.5~0.0625C。 由美國DALLAS半導(dǎo)體公司新研制的DS1624 分辨力智能溫度傳感器,能輸出13 位二進(jìn)制數(shù)據(jù),其分辨力高達(dá) 0.03125C,測溫精度為 0.2C。 為了提高多通道智能溫度傳感器的轉(zhuǎn)換速率,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D 轉(zhuǎn)換器。 目前,智能溫度傳感器的總線技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,所采用的總線主要 有單線 (1-Wire)總線、I2C 總線、SMBus 總線和spI 總線。 溫度傳感器作為從機(jī)可通過專用 總線接口與主機(jī)進(jìn)行通信。
目前結(jié)型溫度傳感器主要以硅為材料,原因是硅材料易 于實(shí)現(xiàn)功能化,即將測溫單元和恒流、放大等電路組合成一塊集成電路。 美國Motorola 公司在1979 年就開始生產(chǎn)測溫晶體管及其組件,如今靈敏度高達(dá)100mV /、分辨率不低于0.1的硅集成電路溫度傳感器。