溫度傳感器及其與微處理器接口
溫度的測量控制一般采用各式各樣的溫度傳感器,常用的溫度傳感器及其測溫范圍(℃)為:熱電偶(-184~2300,熱電阻(-200~850),熱敏電阻(-55~300),半導體(-55~150)。根據(jù)溫度傳感器輸出方式及接口方式的不同,大體可以分為模擬溫度傳感器和數(shù)字溫度傳感器。模擬溫度傳感器輸出的模擬信號,必須經(jīng)過專門的接口電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后才能由微處理器進行處理。數(shù)字溫度傳感器輸出的數(shù)字信號,一般只需少量外部元器件就可直接送至微處理器進行處理。隨著計算機及半導體技術(shù)的飛速發(fā)展,溫度傳感器尤其是具有數(shù)字接口的半導體溫度傳感器得到了廣泛的應用和快速的發(fā)展。
1 模擬溫度傳感器
1.1 輸出電壓或電流信號的模擬溫度傳感器
傳統(tǒng)的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻及半導體溫度傳感器都是將溫度值經(jīng)過一定的接口電路轉(zhuǎn)換后輸出模擬電壓或電流信號,利用這些電壓或電流信號即可進行測量控制。如果想將這種模擬信號轉(zhuǎn)換成微處理器可以處理的信號,需利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)碼,然后由微處理器讀取即可,如圖1所示。
電壓輸出溫度傳感器的主要特點是電源電壓和電流比較低,在傳輸線路電壓降和電壓噪聲不是主要影響因素時,其電壓輸出可直接成為控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入信號。常用的電壓輸出半導體溫度傳感器有AD公司的TMP35/36/37、NS公司的LM35/45/50/60等。
在某些特殊場合,需使用電流輸出的溫度傳感器。電流輸出溫度傳感器的主要特點是輸出阻抗高,輸出電流不受傳輸線路電壓降和電壓噪聲的影響,且對電源電壓的脈動和漂移具有很強的抑制能力。電流輸出溫度傳感器欲與微處理器接口時,一般需將電流變成電壓,然后再用A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成微處理器可以處理的信號。這樣的傳感器有AD公司的AD590、TMP17等。
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