檢測(cè)與傳感技術(shù)

--空調(diào)溫度的檢測(cè)內(nèi)容提要三、集成溫度傳感器的應(yīng)用舉例一、任務(wù)提出二、集成溫度傳感器的原理及分類(lèi)任務(wù)提出：在空調(diào)器、精密數(shù)字溫度計(jì)、復(fù)印機(jī)、電冰箱和熱電偶的冷端補(bǔ)償?shù)群芏鄳?yīng)用場(chǎng)合，要求測(cè)溫精度高，線(xiàn)性好、能直接與數(shù)字電路相連接?？照{(diào)溫度的控制精度取決于溫度信號(hào)的檢測(cè)。

變頻空調(diào)有多個(gè)感溫探頭，一個(gè)安裝在空調(diào)器室內(nèi)蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)口上，用于檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境溫度；一個(gè)安裝在室內(nèi)蒸發(fā)器管道上，直接與盤(pán)管接觸，用于檢測(cè)制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度；一個(gè)安裝在室外散熱器上，用于檢測(cè)室外環(huán)境溫度；一個(gè)安裝在室外散熱器盤(pán)管上，用于檢測(cè)室外管道溫度；還有一個(gè)安裝在室外壓縮機(jī)上，用于檢測(cè)壓縮機(jī)排氣管溫度。多個(gè)感溫探頭精確檢測(cè)到的溫度送入控制器處理后，可精確控制空調(diào)的運(yùn)行。

空調(diào)里的傳感器集成溫度傳感器是將溫度敏感元件和放大、運(yùn)算及補(bǔ)償電路采用微電子技術(shù)和集成工藝集成在一片芯片上，從而構(gòu)成集測(cè)量、放大、電源供電回路于一體的高性能溫度傳感器，又稱(chēng)溫度IC設(shè)計(jì)原理：利用半導(dǎo)體PN結(jié)的電流電壓與溫度有關(guān)的特性。優(yōu)點(diǎn)：輸出線(xiàn)性好、測(cè)量精度高,傳感驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)處理電路等都與溫度傳感部分集成在一起,因而封裝后的組件體積非常小,使用方便,價(jià)格便宜,故在測(cè)溫技術(shù)中越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用。

集成溫度傳感器的原理

集成溫度傳感器的分類(lèi)：電壓型IC溫度傳感器電流型IC溫度傳感器數(shù)字輸出型IC溫度傳感器集成溫度傳感器模擬集成溫度傳感器數(shù)字集成溫度傳感器集成溫度傳感器測(cè)溫精度高、重復(fù)性好、線(xiàn)性?xún)?yōu)、體積小、響應(yīng)速度快、輸出阻抗低，與數(shù)字電路可直接連接。工作溫度范圍較窄（－55℃～＋150℃）。集成溫度傳感器的分類(lèi)空調(diào)溫度傳感器外形圖AN6701S集成溫度傳感器它是電壓輸出型集成溫度傳感器，其輸出電壓與環(huán)境絕對(duì)溫度成正比。引腳符號(hào)功能1VCC電源正極2U0電壓輸出3GND接地4外接RC改變RC可改變工作溫度范圍和靈敏度5～8NC空腳

電阻RC用來(lái)調(diào)整25℃下的輸出電壓，使其等于5V，RC的阻值在3~30kΩ范圍內(nèi)。這時(shí)靈敏度可達(dá)109~110mV/℃，在-10~80℃范圍內(nèi)，RC的值與輸出特性的關(guān)系如右圖。AN6701S有很好的線(xiàn)性，非線(xiàn)性誤差不超過(guò)0.5%。若在25℃時(shí)借助RC將輸出電壓調(diào)整到5V，則RC的值約在3~30kΩ間，相應(yīng)的靈敏度為109~110mV/℃。校準(zhǔn)后，在-10~80℃范圍內(nèi)，基本誤差不超過(guò)±1℃。

AN6791S輸入特性三、主要特性：1．工作溫度范圍：－10℃～＋80℃2．非線(xiàn)性：±0.5℃3．靈敏度：（105～114）mV/℃4．額定輸出電流：±1005．工作電壓范圍：5V～15V2、電流型溫度傳感器電流輸出型溫度傳感器能產(chǎn)生一個(gè)與絕對(duì)溫度成正比的電流作為輸出,AD590是電流輸出型溫度傳感器的的典型產(chǎn)品.AD590外型、電路符號(hào)和引腳13在電腦中,集成溫度傳感器用于CPU散熱保護(hù)電路AD590實(shí)際應(yīng)用電路

AN6701S集成溫度傳感器其輸出電壓U0和溫度成正比。它采用塑料封裝，外形如圖所示。

2、電壓型集成溫度傳感器美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的單總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器DS1820，可把溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理。由于每片DS1820含有唯一的串行序列號(hào)，所以在一條總線(xiàn)上可掛接任意多個(gè)DS1820芯片。從DS1820讀出的信息或?qū)懭隓S1820的信息，僅需要一根口線(xiàn)（單總線(xiàn)接口）。讀寫(xiě)及溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線(xiàn)，總線(xiàn)本身也可以向所掛接的DS1820供電，而無(wú)需額外電源。DS1820提供九位溫度讀數(shù)，構(gòu)成多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)而無(wú)需任何外圍硬件。數(shù)字輸出型IC溫度傳感器１、DS1820的特性

單線(xiàn)接口：僅需一根口線(xiàn)與MCU連接；

無(wú)需外圍元件；

由總線(xiàn)提供電源；

測(cè)溫范圍為-55℃～125℃，精度為0.5℃；

九位溫度讀數(shù)；

A/D變換時(shí)間為200ms；

用戶(hù)可以任意設(shè)置溫度上、下限報(bào)警值，且能夠識(shí)別具體報(bào)警傳感器。

(a)PR—35封裝

DS1820的管腳排列(b)SOIC封裝2、DS1820引腳及功能

GND：地；

VDD：電源電壓

I/O：數(shù)據(jù)輸入／輸出腳(單線(xiàn)接口，可作寄生供電)４溫度檢測(cè)系統(tǒng)原理

由于單線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器DS1820具有在一條總線(xiàn)上可同時(shí)掛接多片的顯著特點(diǎn)，可同時(shí)測(cè)量多點(diǎn)的溫度，而且DS1820的連接線(xiàn)可以很長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，便于遠(yuǎn)距離測(cè)量，因而得到了廣泛應(yīng)用。采用寄生電容供電的溫度檢測(cè)系統(tǒng)

應(yīng)特別注意：當(dāng)總線(xiàn)上DS1820掛接得比較多時(shí)，就要減小上拉電阻的阻值，否則總線(xiàn)拉不成高電平，讀出的數(shù)據(jù)全是0。在測(cè)試時(shí)，上拉電阻可以換成一個(gè)電位器，通過(guò)調(diào)整電位器可以使讀出的數(shù)據(jù)正確，當(dāng)總線(xiàn)上有8片DS1820時(shí)，電位器調(diào)到阻值為1.25kΩ時(shí)就能讀出正確數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)具體的傳感器數(shù)量來(lái)選擇合適的上拉電阻。